CN219328303U - 分段式回转炉 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种分段式回转炉,包括滚筒、炉头装置和炉尾装置,滚筒的两端分别与固定不动设置的炉头装置和炉尾装置转动密封连接,滚筒能够沿同一方向连续转动,分段式回转炉还包括:一个或多个分段板,设置于滚筒内,分段板的边缘与滚筒的内壁密封连接,用于将滚筒沿轴向分割成若干个相互独立的工况段;固相输送装置,其两端与相邻的两个工况段连通,用于相邻两个工况段间的固体物料输送。该分段式回转炉通过分段板将滚筒分割成若干个相互独立的工况段,允许在各工况段设置不同的工况,物料在各工况段内完成相应的工艺,通过固相输送装置实现各工况段之间的固体物料输送和停留时间的调整。
Description
本申请要求以下在先申请的优先权:
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110155928.7、发明名称为“分段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110155900.3、发明名称为“三段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110155916.4、发明名称为“三段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110154614.5、发明名称为“两段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110154508.7、发明名称为“两段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110155768.6、发明名称为“三段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110154498.7、发明名称为“三段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110154496.8、发明名称为“三段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110154491.5、发明名称为“两段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110155766.7、发明名称为“两段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110155762.9、发明名称为“两段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110154621.5、发明名称为“三段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110155751.0、发明名称为“两段式回转炉”的中国专利申请;
于2021年02月04日提交中国专利局、申请号为202110154464.8、发明名称为“三段式回转炉”的中国专利申请。
以上在先申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本实用新型涉及环保、能源、化工设备技术领域,特别涉及一种分段式回转炉。
背景技术
在环保、能源、化工生产中,有些物料的转化过程往往需要经过干燥、热解、气化、炭化、活化、反应、冷却等流程,而这些流程一般依靠不同的回转炉来进行。现有的回转炉通常由滚筒、炉头和炉尾组成,其中,炉头和炉尾固定不动地环绕滚筒的两端转动密封连接,与滚筒的两端做动静密封,滚筒通过外部驱动装置进行连续地单一方向的旋转。该回转炉由于滚筒内部前后贯通,为一个整体腔室,气体在腔室内不受阻碍的流动;同时由于回转炉有一定的倾角,随着回转炉炉体的转动,固体物料不可避免的向回转炉较低的一头翻滚移动,不能有效控制固体物料在滚筒内的停留时间。同时,对于某些彼此之间反应工况差异较大的工艺,由于现有的回转炉由于腔室一体连通,不能较好地在同一回转炉中进行。
综上所述,如何解决回转炉内不能有效控制固体物料停留时间和不能实现不同工艺在同一回转炉中进行的问题,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种分段式回转炉,以有效控制固体物料停留时间和实现回转炉的分段,能够在各分段的不同工况下完成各自的工艺处理。
为达到上述目的,本实用新型提供以下技术方案:
一种分段式回转炉,包括滚筒、炉头装置和炉尾装置,所述滚筒的两端分别与固定不动设置的所述炉头装置和所述炉尾装置转动密封连接,所述滚筒能够沿同一方向连续转动,所述分段式回转炉还包括:
一个或多个分段板,设置于所述滚筒内,所述分段板的边缘与所述滚筒的内壁密封连接,用于将滚筒沿轴向分割成若干个相互独立的工况段;
固相输送装置,所述固相输送装置的两端与相邻的两个所述工况段连通,用于相邻两个所述工况段间的固体物料输送。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述固相输送装置为螺旋输送机,所述螺旋输送机由所述滚筒的外部倾斜地依次插入对应该螺旋输送机的两个相邻的所述工况段内,并穿过所述分段板,所述螺旋输送机的进口位于相邻两个所述工况段中靠近所述炉头装置的一个所述工况段内,所述螺旋输送机的出口位于相邻两个所述工况段中的远离所述炉头装置的另一个所述工况段内。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述螺旋输送机包括动力部件、螺旋部件和筒体,所述螺旋部件设置于所述筒体内,所述螺旋部件与所述动力部件传动连接,所述螺旋输送机的出口开设于所述筒体的端部,所述螺旋输送机的位于靠近所述炉头装置的所述工况段内的部分不设置筒体。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述螺旋部件为间断式螺旋,和/或所述螺旋部件靠近所述螺旋输送机的出口的一端与所述筒体的端部之间存在距离。
优选地,在上述的分段式回转炉中,还包括控制器和位置开关,所述动力部件和所述位置开关均与所述控制器信号连接,所述位置开关设置于滚筒,当所述固相输送装置处于所述滚筒的正下方积料范围内时,所述位置开关触发,所述控制器控制所述动力部件运行,所述动力部件驱动所述螺旋部件运动。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述位置开关为光电开关和磁力感应开关中的任一种或组合。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述固相输送装置设置于所述滚筒的外部,所述固相输送装置的进口和出口分别与对应该固相输送装置的两个相邻的所述工况段的筒壁连接。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述固相输送装置为螺旋输送机或活塞输送机。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述炉头装置包括:
炉头窑体,所述炉头窑体内设置有一个或多个排气腔室,每个所述排气腔室开设有第一排气口和第一排灰口,所述炉头窑体固定不动地与所述滚筒的进料端转动密封连接,各所述排气腔室对应连通所述滚筒的一个所述工况段;
进料机构,所述进料机构密封穿过所述炉头窑体且伸入所述滚筒内,所述进料机构设置有物料进口。
优选地,在上述的分段式回转炉中,还包括随动夹套和/或固定夹套;
所述随动夹套固定于所述滚筒的筒壁,所述随动夹套内用于通入加热介质,所述随动夹套与一个所述排气腔室连通;
所述固定夹套固定不动设置,所述滚筒穿过所述固定夹套,所述滚筒的筒壁与所述固定夹套转动密封连接,所述固定夹套内用于通入加热介质。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的进料端具有变径段,所述变径段的外径小于所述滚筒的其余轴段的外径,所述炉头窑体与所述变径段转动密封连接。
优选地,在上述的分段式回转炉中,还包括随动夹套和/或固定夹套;
所述随动夹套固定于所述滚筒的筒壁,所述随动夹套内用于通入加热介质;
所述固定夹套固定不动设置,所述滚筒穿过所述固定夹套,所述滚筒的筒壁与所述固定夹套转动密封连接,所述固定夹套内用于通入加热介质。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述随动夹套与所述滚筒的至少一个所述工况段连通;和/或所述固定夹套与所述滚筒的至少一个所述工况段连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述炉尾装置包括:
炉尾窑体,所述炉尾窑体开设有热解气出口和排料口,所述炉尾窑体固定不动地与所述滚筒的出料端直接或间接转动密封连接,所述炉尾窑体与所述滚筒的靠近出料端的所述工况段直接或间接连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,还包括燃烧炉体和燃烧器,所述燃烧炉体开设有进风口、热气出口和第二排灰口,所述燃烧器与所述燃烧炉体连通,用于所述燃烧炉体内发生燃烧产生加热气体,所述进风口用于通入含氧气体,所述热气出口通过热气输送管与所述随动夹套和/或所述固定夹套和/或所述滚筒的至少一个所述工况段连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述炉尾窑体的热解气出口与所述燃烧炉体通过热解气输送管连通,用于将所述炉尾窑体内的热解气通入所述燃烧炉体内燃烧。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述热解气输送管设置于所述燃烧炉体内,所述热解气输送管的一端与所述热解气出口连通,另一端进入所述燃烧炉体内部。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述燃烧炉体内还设置有中隔板,所述中隔板将所述燃烧炉体分成燃烧区域和热气排出区域,所述燃烧器、所述进风口和所述第二排灰口均位于所述燃烧区域,所述热气出口位于所述热气排出区域,所述燃烧区域和所述热气排出区域的上部连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述炉尾窑体和所述燃烧炉体为一体集成结构或分体结构。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的出料端敞口设置,所述炉尾窑体与所述滚筒的出料端的外周壁转动密封连接,所述炉尾窑体与所述滚筒的靠近出料端的工况段直接连通;
所述热气输送管包括:
热气输送主管,所述热气输送主管与热气出口转动密封连接,所述热气输送主管的轴线与所述滚筒的轴线重合,所述热气输送主管的一端与所述燃烧炉体连通,所述热气输送主管的另一端封闭或与所述滚筒内的至少一个工况段和/或所述随动夹套和/或所述固定夹套连通,所述热气输送主管的位于所述滚筒内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管,两端分别与所述热气输送主管和所述滚筒上设置的随动夹套固定连通,所述热气输送支管位于所述炉尾窑体内。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述热气输送支管的数量为多个,所述热气输送支管沿圆锥面均匀布置,呈伞形结构,或者所述热气输送支管沿垂直于所述热气输送主管的轴线的平面均匀布置;相邻所述热气输送支管之间具有间隙。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的出料端封闭设置,所述炉尾窑体与所述滚筒的出料端的外周壁转动密封连接;所述炉尾窑体与所述滚筒的靠近出料端的工况段通过筒壁出料机构连通;所述筒壁出料机构由所述滚筒的外部依次倾斜地插入所述滚筒内,并穿过所述出料端,所述筒壁出料机构的进口位于滚筒靠近出料端的所述工况段内,所述筒壁出料机构的出口位于所述炉尾窑体内;
所述热气输送管包括:
热气输送主管,所述热气输送主管与热气出口转动密封连接,所述热气输送主管的轴线与所述滚筒的轴线重合,所述热气输送主管的一端与所述燃烧炉体连通,所述热气输送主管的另一端封闭或与所述滚筒内的至少一个工况段和/或所述随动夹套和/或所述固定夹套连通,所述热气输送主管的位于所述滚筒内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管,两端分别与所述热气输送主管和所述滚筒上设置的随动夹套固定连通,所述热气输送支管位于所述炉尾窑体内。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的出料端敞口设置,所述炉尾窑体与所述滚筒的出料端的外周壁转动密封连接,所述炉尾窑体与所述滚筒的靠近出料端的工况段直接连通;
所述热气输送管包括:
热气输送主管,所述热气输送主管的一端与热气出口转动密封连接,所述热气输送主管的轴线与所述滚筒的轴线重合,所述热气输主送管的一端与所述燃烧炉体连通,所述热气输送主管的另一端与所述滚筒中的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套和/或所述固定夹套连通,所述热气输送主管的位于所述滚筒内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管,所述热气输送支管位于所述滚筒内,且所述热气输送支管的一端与所述热气输送主管固定连通,所述热气输送支管的另一端与所述随动夹套和/或固定夹套连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的出料端封闭设置,所述炉尾窑体与所述滚筒的出料端的外周壁转动密封连接;所述炉尾窑体与所述滚筒的靠近出料端的工况段通过筒壁出料机构连通;所述筒壁出料机构由所述滚筒的外部依次倾斜地插入所述滚筒内,并穿过所述出料端,所述筒壁出料机构的进口位于滚筒的靠近出料端的所述工况段内,所述筒壁出料机构的出口位于所述炉尾窑体内;
所述热气输送管包括:
热气输送主管,所述热气输送主管的一端与热气出口转动密封连接,所述热气输送主管的轴线与所述滚筒的轴线重合,所述热气输主送管的一端与所述燃烧炉体连通,所述热气输送主管的另一端与所述滚筒中的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套和/或所述固定夹套连通,所述热气输送主管的位于所述滚筒内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管,所述热气输送支管位于所述滚筒内,且所述热气输送支管的一端与所述热气输送主管固定连通,所述热气输送支管的另一端与所述随动夹套和/或固定夹套连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述热气输送支管的数量为多个,所述热气输送支管呈辐射状均匀排布。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述筒壁出料机构为筒壁螺旋出料机构。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述炉尾装置还包括:
炉尾进气筒,所述炉尾进气筒固定不动设置,所述炉尾进气筒与所述滚筒的靠近出料端的外周壁或随动夹套的外壁转动密封连接,所述炉尾进气筒与所述随动夹套和/或所述固定夹套和/或所述滚筒的至少一个所述工况段连通,所述炉尾进气筒设置有热气进口和第三排灰口,所述热气进口与所述燃烧炉体的热气出口连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的出料端封闭设置,所述炉尾窑体与所述滚筒的出料端的外周壁转动密封连接,所述炉尾窑体与所述滚筒的靠近出料端的工况段通过筒壁出料机构连通;所述筒壁出料机构由所述滚筒的外部依次倾斜地插入所述滚筒内,并穿过所述出料端,所述筒壁出料机的进口位于滚筒的靠近所述出料端的工况段内,所述筒壁出料机的出口位于所述炉尾窑体内。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的出料端封闭设置,所述滚筒的出料端固定设置有中心出料机构,所述炉尾窑体通过与所述中心出料机构转动密封连接实现所述炉尾窑体与所述滚筒的出料端的间接转动密封连接,所述炉尾窑体与所述滚筒的靠近出料端的工况段通过所述中心出料机构间接连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述炉尾进气筒罩于所述滚筒的出料端外部,所述炉尾进气筒与所述中心出料机构的外壁转动密封连接。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒内设置有送气管道,所述炉尾进气筒通过所述送气管道与所述滚筒的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套和/或固定夹套连通;所述送气管道包括送气主管和送气支管,所述送气支管与所述炉尾进气筒连通,所述送气主管的一端与所述送气支管连通,所述送气主管的另一端与所述滚筒的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套和/或所述固定夹套连通,所述送气主管具有一根管或多个并列的管。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述中心出料机构为中心螺旋出料机构或中心活塞出料机构,所述中心出料机构的进口处固定有翻料板,所述翻料板延伸固定于所述滚筒的内壁;
所述中心螺旋出料机构包括:
中心出料筒,所述中心出料筒的一端固定于所述滚筒的出料端,另一端与所述炉尾窑体转动密封连接,且所述中心出料筒与所述炉尾进气筒转动密封连接;
中心螺旋,转动设置于所述中心出料筒;
第二动力部件,与所述中心螺旋驱动连接,用于驱动所述中心螺旋相对所述中心出料筒旋转。
优选地,在上述的分段式回转炉中,还包括固定不动设置的炉中排气箱,所述滚筒穿过所述炉中排气箱,且所述滚筒的筒壁与所述炉中排气箱转动密封连接,所述滚筒内对应所述炉中排气箱的一所述工况段或所述随动夹套与所述炉中排气箱连通,所述炉中排气箱设置有第二排气口和第四排灰口。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的对应所述炉中排气箱的筒壁设置有气体出口管组,所述炉中排气箱和所述滚筒内部通过所述气体出口管组连通。
优选地,在上述的分段式回转炉中,还包括设置于所述滚筒的所述工况段内的至少一个固定隔板;所述固定隔板固定于所述滚筒内,且所述固定隔板上设置有开口,所述开口靠近所述滚筒的筒壁。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述分段板的两侧板面上设置有外保温层,或者所述分段板的内部设置有保温夹层。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的筒壁上设置有保温层。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述分段板的板面与所述滚筒的轴线之间的夹角为45°~135°。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒内设置有多根用于间接加热所述工况段内的物料的换热管,所述换热管密封穿过所述分段板。
优选地,在上述的分段式回转炉中,所述滚筒的内部通过所述分段板由进料端至出料端依次分割成相互独立的两个工况段,分别为干燥段和炭化段;或者,所述滚筒的内部通过所述分段板由进料端至出料端依次分割成相互独立的三个工况段,分别为预干燥段、干燥段和炭化段。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供的分段式回转炉包括滚筒、炉头装置、炉尾装置和固相输送装置,滚筒的两端分别与固定不动设置的炉头装置和炉尾装置转动密封连接,滚筒能够沿同一方向连续缓慢转动;滚筒内设置有一个或多个分段板,分段板的边缘与滚筒的内壁密封连接,将滚筒分割成若干相互独立的工况段,各工况段之间完全隔离,固相输送装置的两端与相邻的两个工况段连通,用于相邻两个工况段间的固体物料输送。
工作时,将物料通过炉头装置送入滚筒内,由于滚筒倾斜一定角度放置,进料端高于出料端,滚筒沿同一方向连续转动,物料在自重的作用下由进料端向出料端翻滚移动,由于分段板将滚筒分割成若干个相互独立的工况段,因此,固体物料在移动的过程中,当固相输送装置转动到位于下方时,上一工况段内的固体物料通过固相输送装置输送至下一工况段,只能通过固相输送装置进入下一工况段,由于固相输送装置始终被固相物料填充,因此,不允许气相通过,每个工况段相互独立,实现了分段,因此允许在每个工况段设置不同的工况,物料可以在每个工况段的不同工况下完成相应的工艺,且通过控制固相输送装置的输送操作,有效控制固体物料在滚筒内的停留时间。
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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种分段式回转炉的结构示意图;
图2为图1中的A-A截面的结构示意图;
图3为图1中的B-B截面的结构示意图;
图4本实用新型实施例提供的一种分段式回转炉的固相输送装置的结构示意图;
图5本实用新型实施例提供的另一种分段式回转炉的固相输送装置的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的第二种分段式回转炉的结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供的第三种分段式回转炉的结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供的第四种分段式回转炉的结构示意图;
图9为本实用新型实施例提供的第五种分段式回转炉的结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供的第六种分段式回转炉的结构示意图;
图11为图10中的C-C截面的结构示意图;
图12为图10中的D-D截面的结构示意图;
图13为本实用新型实施例提供的第七种分段式回转炉的结构示意图;
图14为图13中的E-E截面的结构示意图;
图15为本实用新型实施例提供的第八种分段式回转炉的结构示意图;
图16为本实用新型实施例提供的第九种分段式回转炉的结构示意图;
图17为本实用新型实施例提供的第十种分段式回转炉的结构示意图;
图18为本实用新型实施例提供的一种分段式回转炉的炉头装置的结构示意图;
图19为本实用新型实施例提供的另一种分段式回转炉的炉头装置的结构示意图;
图20为本实用新型实施例提供的第十一种分段式回转炉的结构示意图;
图21为本实用新型实施例提供的第十二种分段式回转炉的结构示意图;
图22为本实用新型实施例提供的第十三种分段式回转炉的结构示意图;
图23为本实用新型实施例提供的第十四种分段式回转炉的结构示意图;
图24为图23中的F-F截面的结构示意图。
在图1~图24中,1为滚筒、2为随动夹套、3为炉尾窑体、31为排料口、32为热解气出口、4为热解气输送管、5为燃烧炉体、51为进风口、52为第二排灰口、53为热气出口、54为热解气进口、6为燃烧器、7为中隔板、8为热气输送管、81为热气输送主管、82为热气输送支管、9为固相输送装置、91为筒体、911为物料进口、912为物料出口、92为螺旋部件、93为动力部件、10为炉头窑体、101为第一排气口、102为第一排灰口、11为进料机构、12为固定夹套、13为通气管、14为炉尾进气筒、141为第三排灰口、142为检查口、15为分段板、16为排气管道、17为中心出料机构、18为翻料板、19为筒壁出料机构、20为炉中排气箱、201为第二排气口、202为第四排灰口、21为保温层、22为送气管道、221为送气支管、222为送气主管、23为气体出口管组;25为筒外管、26为筒内管、27为汇流导板。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供了一种分段式回转炉,能够有效控制固体物料停留时间和实现回转炉的分段,能够在各分段的不同工况下完成各自的工艺处理。
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。
请参考图1~图24,本实用新型实施例提供的分段式回转炉包括滚筒1、炉头装置、炉尾装置和固相输送装置9,滚筒1的两端分别与固定不动设置的炉头装置和炉尾装置转动密封连接,滚筒1能够沿同一方向连续缓慢转动;滚筒1内设置有一个或多个分段板15,如果是多个分段板15,则多个分段板15沿滚筒1的轴线依次排布,分段板15的边缘与滚筒1的内壁密封连接,将滚筒1分割成若干相互独立的工况段,各工况段之间完全隔离,例如,滚筒1的内部通过一个分段板15由进料端至出料端依次分割成相互独立的两个工况段,分别为干燥段和炭化段,或者,滚筒1的内部通过两个分段板15由进料端至出料端依次分割成相互独立的三个工况段,分别为预干燥段、干燥段和炭化段;固相输送装置9的两端与相邻的两个工况段连通,用于相邻两个工况段间的固体物料输送。滚筒1内设置有多根密封穿过分段板15的换热管,换热管用于间接加热工况段内的物料。作为优化,分段板15的板面与滚筒1的轴线之间的夹角为45°~135°,更优选为90°左右。
该分段式回转炉工作时,将物料通过炉头装置送入滚筒1内,由于滚筒1倾斜一定角度放置,进料端高于出料端,滚筒1沿同一方向连续转动,物料在自重的作用下由进料端向出料端翻滚移动,由于分段板15将滚筒1分割成若干个相互独立的工况段,气相和固相完全隔离,因此,固体物料在移动的过程中,当固相输送装置9转动到位于下方时,上一工况段内的固体物料通过固相输送装置9输送至下一工况段,只能通过固相输送装置9进入下一工况段,由于固相输送装置9始终被固相物料填充,因此,不允许气相通过,每个工况段相互独立,实现了分段,因此允许在每个工况段设置不同的工况,物料可以在每个工况段的不同工况下完成相应的工艺,且通过控制固相输送装置9的输送操作,有效控制固体物料在滚筒1内的停留时间。
如图4和图5所示,该固相输送装置9为螺旋输送机,螺旋输送机由滚筒1的外部倾斜地依次插入对应该螺旋输送机的两个相邻的工况段内,并穿过分段板15,螺旋输送机的物料进口911位于相邻两个工况段中靠近炉头装置的一个工况段内,即上一工况段内,螺旋输送机的物料出口912位于相邻两个工况段中的远离炉头装置的另一个工况段内,即下一工况段内。
工作时,随着滚筒1的旋转,物料在滚筒1内沿内壁滚落向前移动,物料移动至分段板15处被阻挡,物料汇集在上一工况段靠近分段板15的位置,物料进入位于上一工况段内的螺旋输送机的物料进口911,螺旋输送机工作,将物料由螺旋输送机的物料进口911输送至位于下一工况段内的物料出口912,最后进入下游的工况段,完成相邻两工况段之间的固相物料的输送。
由于该螺旋输送机倾斜地穿插进入两个相邻的工况段内,相当于物料在滚筒1内部实现了在相邻两个工况段之间的输送,螺旋输送机在输送物料的过程中,物料没有离开滚筒1内部,因此,减小了物料的散热,减小了热损失。
当然,螺旋输送机也可以整体设置于滚筒1的外部,物料进口911和物料出口912分别与两个工况段连通,只是,物料在两个工况段之间输送时,物料脱离滚筒1内部,物料散热快,造成热损失。
进一步地,在本实施例中,螺旋输送机包括筒体91、螺旋部件92和动力部件93,其中,筒体91由滚筒1外部依次倾斜地密封穿插进入滚筒1的相邻两个工况段,并密封穿过两个工况段之间的分段板15,筒体91的物料进口911位于上一工况段内,筒体91的物料出口912位于下一工况段内;螺旋部件92设置于筒体91内,相对筒体91转动,用于将物料由物料进口911移动至物料出口912;动力部件93位于滚筒1外部,动力部件93与螺旋部件92驱动连接,用于驱动螺旋部件92转动。
工作时,随着滚筒1的旋转,物料在滚筒1内沿内壁滚落向前移动,物料移动至分段板15处被阻挡,物料汇集在上游的工况段靠近分段板15的位置,物料进入位于上一工况段内的螺旋输送机的物料进口911,通过动力部件93驱动螺旋部件92运动,将物料由螺旋输送机的物料进口911输送至位于下一工况段内的物料出口912,最后进入下一工况段,完成相邻两工况段之间的固相物料的输送。
如图5所示,进一步地,在本实施例中,螺旋输送机的位于上一工况段内的螺旋部件92的外部不设置筒体91。即螺旋输送机的穿插进入上一工况段内的部分不设置筒体91,从而使位于上一工况段内的螺旋部件92完全暴露于滚筒1中,螺旋部件92直接与物料接触,物料包裹螺旋部件92。如此设置,是因为物料(如污泥)可能存在粘性或塑性,在进入螺旋输送机的物料进口911时可能会粘接、堵塞,因此,将物料进口911位置的筒体91去掉,直接通过裸露的螺旋部件92进行输送,避免了粘接和堵塞,使物料输送更加顺畅可靠。
进一步地,在本实施例中,物料出口912开设于筒体91的远离动力部件93的一端端面,即筒体91的远离动力部件93的一端完全敞口,从而使物料出口912的轴线与筒体91的轴线重合,更有利于物料从筒体91中排出和排净,避免堵塞。
在本实施例中,位于筒体91内的螺旋部件92为间断式螺旋,和/或螺旋部件92的远离动力部件93的一端与物料出口912之间存在距离。如此设置,物料在筒体91内输送时,由于螺旋部件92为间断式螺旋,相邻两个螺旋之间形成填料空间,物料在填料空间内封堵筒体91,起到螺旋部件92在输送物料和停止输送物料的状态下均阻碍气相通过的作用,从而保证各工况段之间的独立,不影响各工况段的工艺。
螺旋部件92的远离动力部件93的一端与物料出口912之间存在距离,该段距离能够形成填料空间,物料在填料空间内封堵筒体91,同样能够起到螺旋部件92在输送物料和停止输送物料的状态下均阻碍气相通过的作用,保证了各工况段之间的独立,不影响各工况段的工艺。
因此,当螺旋输送机随滚筒1转动到滚筒1的上方位置时,由于螺旋输送机脱离滚筒1内的物料,可以通过螺旋输送机内留存的物料继续保持封堵筒体91,起到气相隔离的作用。当螺旋输送机位于上方时,螺旋输送机可以继续运行,在螺旋输送机由上方转动到下方的过程中,螺旋输送机内留存的物料继续输送,可以满足该段时间内的封堵的要求。当然,也可以在螺旋输送机位于上方时,螺旋输送机停止运行,留存的物料停止输送,满足封堵要求。
当然,螺旋部件92还可以为连续螺旋,物料填充在连续螺旋的螺旋通道内,也能起到封堵筒体91,避免气相通过的作用。
作为优化,在本实施例中,动力部件93为电动机或液压马达,优选地,电动机或液压马达通过减速器与螺旋部件92连接,以使螺旋部件92具有合适的速度,只要能够驱动螺旋部件92转动即可,并不局限于本实施例所列举的形式。
进一步地,在本实施例中,螺旋输送机还包括控制器和位置开关,动力部件93和位置开关均与控制器信号连接,位置开关设置于滚筒1,当螺旋输送机处于滚筒1的正下方正负10°~30°的范围内时,优选为滚筒1的正下方正负15°左右,即螺旋输送机处于滚筒1的正下方积料范围内时,位置开关触发,控制器控制动力部件93运行,动力部件93驱动螺旋部件92运动。
如此设置的目的是:由于螺旋输送机随着滚筒1转动到高位时,物料进口911没有物料,螺旋部件92有可能空转,造成螺旋部件92内的物料被输送到下一工况段,而物料进口911由于没有物料,螺旋部件92内物料可能排空或虽然没有排空但物料没有充满螺旋部件92,在螺旋部件92内形成气体通道,使得工况段之间气相连通,由于工况段之间可能存在气压差,工况段间出现气相流动,影响分段处理的工艺目的和效果。
因此,通过设置控制器和位置开关,当滚筒1转动到螺旋输送机位于正下方正负10°~30°的范围之外时,即螺旋输送机处于滚筒1的正下方积料范围之外时,位置开关未触发,控制器控制动力部件93停止运行,螺旋部件92不转动,螺旋输送机不进行物料的输送,从而使物料留存在筒体91内,并封堵筒体91,进一步起到气相隔离的作用。
作为优化,在本实施例中,位置开关为光电开关和磁力感应开关中的任一种或组合。具体地,在滚筒1的外壁设置有光电开关或磁力感应开关的遮挡片或感应片,遮挡片或感应片位于螺旋输送机所在位置的正负10°~30°范围内。当螺旋输送机处于滚筒1下方时,遮挡片或感应片触发光电开关或磁力感应开关,控制器控制动力部件93运行,动力部件93驱动螺旋部件92转动,进行物料输送。
当然,固相输送装置9除了采用倾斜插入滚筒1中的螺旋输送机之外,在本实施例中,固相输送装置9还可以设置于滚筒1的外部,固相输送装置9的进口和出口分别与对应该固相输送装置9的两个相邻的工况段的筒壁连接,只是如此设置会存在热损失。
对于设置于滚筒1外部的固相输送装置9,固相输送装置9可以为螺旋输送机或活塞输送机,活塞输送机为活塞式,通过活塞往复移动,实现物料的推送。
如图1、图6、图8~图10、图13、图15、图16、图18和图19所示,本实施例对炉头装置进行优化,该炉头装置包括炉头窑体10和进料机构11;其中,炉头窑体10内设置有一个或多个排气腔室,多个排气腔室沿滚筒1轴线依次排布,且相互隔离,每个排气腔室开设有第一排气口101和第一排灰口102,炉头窑体10固定不动地与滚筒1的进料端转动密封连接,各排气腔室对应连通滚筒1的一个工况段;进料机构11密封穿过炉头窑体10且伸入滚筒1内,进料机构11设置有进料口。
该炉头装置工作时,物料通过进料口进入进料机构11中,进料机构11将物料输送至滚筒1的靠近进料端的工况段内,通过固相输送装置9逐步进入各个工况段。某个工况段内反应产生的废气排出至炉头窑体10中对应的一个排气腔室内,废气分离出的气体从排气腔室的第一排气口101排出,分离出的灰尘从第一排灰口102排出。由于不同工况段内的气体存在不同,为了方便分类处理,设置多个排气腔室,用于单独排出各工况段内的气体。
当然,炉头装置也可以只有一个排气腔室,多个工况段内的气体均通入该排气腔室中,只是气体处理不方便。
具体地,例如,如图1、图6、图13、图15、图16、图18所示,当炉头窑体10中的排气腔室的数量一个,滚筒1内具有至少两个工况段时,该排气腔室只与滚筒1内靠近进料端的第一个工况段连通,具体地,第一个工况段直接与炉头窑体10中的排气腔室连通。
当炉头窑体10中的排气腔室的数量为两个以上时,滚筒1的进料端采用多层套筒结构,多层套筒的套筒数量与排气腔室的数量一一对应,且相邻套筒之间存在环空,用于气体流通,每层套筒对应与一个工况段连通,每层套筒一一对应地与每个排气腔室转动密封连接,多层套筒按照由外至内的顺序依次与按照由靠近进料端至远离出料端的顺序排列的排气腔室对应连通。
具体地,如图8~图10、图19所示,当炉头窑体10中的排气腔室的数量为两个,滚筒1具有至少两个工况段时,滚筒1的进料端为双套筒结构,两个排气腔室分别与两个工况段对应连通,具体地,靠近滚筒1进料端的第一个工况段通过内层套筒与远离进料端的一个排气腔室连通,其余某个工况段可以通过排气管道16和外层套筒与炉头窑体10的另一个排气腔室连通,排气管道16设置于滚筒1内,一端与对应的工况段连通,另一端密封穿过分段板15后与外层套筒连通,外层套筒与炉头窑体10中的靠近进料端的另一个排气腔室转动密封连通。
当炉头窑体10中的排气腔室的数量为三个、四个、五个或更多个时,按照以上实施例所给出的方式,每个排气腔室对应与滚筒1中的一个工况段连通。
如图1、图4~图6、图8~图10、图13~图16,在以上任一实施例的基础上,本实施例中的分段式回转炉还包括随动夹套2和/或固定夹套12;随动夹套2固定于滚筒1的筒壁,随动夹套2内用于通入加热介质,随动夹套2与滚筒1一起转动;固定夹套12固定不动设置,滚筒1穿过固定夹套12,滚筒1的筒壁与固定夹套12转动密封连接,固定夹套12内用于通入加热介质。随动夹套2和固定夹套12均用于对滚筒1内的物料进行间接加热。其中加热介质可以为高温气体。
工作时,滚筒1沿单一方向连续旋转,随动夹套2和滚筒1一起转动,固定夹套12固定不动,向随动夹套2和固定夹套12中通入加热介质,加热介质的热量通过滚筒1筒壁传递给物料,实现间接加热。
进一步地,在本实施例中,随动夹套2与一个排气腔室连通,即随动夹套2中的加热气体直接排入排气腔室,最后从第一排气口101排出。具体地,随动夹套2与滚筒1的进料端的一层套筒连通,该层套筒与排气腔室转动密封连通,实现随动夹套2中的加热气体的排出。
或者,随动夹套2与滚筒1的至少一个工况段连通,具体地,随动夹套2通过通气管13与滚筒1的一个工况段连通,通气管13的出口与滚筒1的内壁之间具有一段距离,物料在移动过程中不会进入通气管13。随动夹套2中的加热气体进入滚筒1内,直接与物料接触加热,最后与滚筒1内的气体一起排出至与该工况段连通的排气腔室中,实现随动夹套2中的加热气体的排出,滚筒1内物料可以进行间接加热和直接加热。
同理地,固定夹套12与滚筒1的至少一个工况段连通,具体地,固定夹套12通过通气管13与滚筒1的一个工况段连通,通气管13的出口与滚筒1的内壁之间具有一段距离,物料在移动过程中不会进入通气管13。固定夹套12中的加热气体进入滚筒1内,直接与物料接触加热,最后与滚筒1内的气体一起排出至与该工况段连通的排气腔室中,实现固定夹套12中的加热气体的排出,滚筒1内的物料可以进行间接加热和直接加热。当然,固定夹套12中的加热气体也可以直接通过自身的排气口排出。
如图1、图6、图8~图10、图13、图15~图17、图19所示,滚筒1的进料端具有变径段,变径段的外径小于滚筒1的其余轴段的外径,炉头窑体10与变径段转动密封连接。如此设置,能够减小滚筒1的进料端与炉头窑体10之间的转动密封面的大小,提高密封性能。优选地,变径段设置为多层套筒结构,用于各工况段与各排气腔室的连通。
当然,滚筒1的进料端也可以不设置变径段,滚筒1的外径一致,如图18所示,只是密封面较大,不利于转动密封。
如图1、图6~图10、图13、图15、图16所示,对炉尾装置进行优化,在本实施例中,炉尾装置包括炉尾窑体3,炉尾窑体3开设有热解气出口32和排料口31,炉尾窑体3固定不动地与滚筒1的出料端直接或间接转动密封连接,如果是滚筒1的出料端直接与炉尾窑体3转动密封连接,则炉尾窑体3的筒壁与滚筒1的出料端筒壁通过密封件转动连接,炉尾窑体3与滚筒1的靠近出料端的工况段直接或间接连通。
工作时,滚筒1相对固定不动的炉尾装置沿单一方向旋转,滚筒1靠近出料端的工况段内的固体物料和热解气进入炉尾窑体3内,固体物料和热解气在炉尾窑体3内分离,热解气通过热解气出口32排出,固体物料从排料口31排出。炉尾窑体3实现了滚筒1内的固体物料的排出和靠近出料端的工况段内的气相排出。
进一步地,在本实施例中,分段式回转炉还包括燃烧炉体5和燃烧器6,燃烧炉体5开设有进风口51、热气出口53和第二排灰口52,燃烧器6与燃烧炉体5连通,用于在燃烧炉体5内发生燃烧产生加热气体,燃烧器6可以采用天然气、生物质、燃油等为燃料;进风口51用于通入含氧气体,参与燃烧反应;热气出口53与随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段连通,用于将燃烧炉体5内燃烧产生的加热气体通入随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段,参与滚筒1内物料的间接加热和/或直接加热。
工作时,燃烧器6工作,在燃烧炉体5内发生燃烧产生加热气体,并将加热气体作为加热介质通入随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段内,参与物料的间接加热和/或间接加热。
进一步地,在本实施例中,炉尾窑体3的热解气出口32与燃烧炉体5通过热解气输送管4连通,用于将炉尾窑体3内的热解气通入燃烧炉体5内燃烧。
工作时,滚筒1内的热解气和废料从滚筒1的出料端进入炉尾窑体3中进行分离,热解气通过热解气出口32和热解气输送管4进入燃烧炉体5内,固体废料通过排料口31排出,燃烧炉体5的进风口51通入含氧气体,与热解气混合,燃烧器6点燃热解气进行燃烧,燃烧产生的热气从热气出口53排出并进入随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段内。可见,利用滚筒1内的热解气能源,减小了能耗。
如图1~图3、图6和图7所示,进一步地,在本实施例中,热解气输送管4设置于燃烧炉体5内,热解气输送管4的一端与热解气出口32连通,另一端穿入燃烧炉体5内部。通过在燃烧炉体5内集成设置热解气输送管4,能够方便地将炉尾窑体3内分离的热解气直接引入燃烧炉体5内燃烧,热解气输送距离短,且热解气输送管4位于燃烧炉体5内,保证了高温热解气的温度基本不变,热解气在高温下除尘,避免了热解气在管道内结焦。
具体地,热解气输送管4由燃烧炉体5的顶部水平设置弧形向下弯折,上端与炉尾窑体3的热解气出口32连通,下端靠近进风口51设置,有利于与含氧气体迅速混合。
当然,热解气输送管4也可以在外部连通燃烧炉体5和炉尾窑体3,如图8和图9所示,只是热解气存在热损耗的问题,容易结焦。
进一步地,在本实施例中,燃烧炉体5内还设置有中隔板7,中隔板7阻挡设置于进风口51和热气出口53之间,用于将燃烧炉体5分成燃烧区域和热气排出区域,燃烧区域和热气排出区域的上部连通。热解气通入燃烧区域,第二排灰口52位于燃烧区域,热解气在燃烧区域燃烧,产生的灰尘从第二排灰口52排出,产生的高温热气从燃烧区域的上部流通至热气排出区域,再通过热气出口53排出至随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段内。通过中隔板7将燃烧炉体5内的燃烧区域和热气排出区域隔开,能够避免热解气进入燃烧炉体5后直接从热气出口53排出,同时,避免灰尘进入热气出口53。燃烧炉体5的下部为漏斗形,第二排灰口52设置于漏斗形的下端。
如图1所示,在本实施例中,炉尾窑体3与燃烧炉体5为一体集成结构,炉尾窑体3和燃烧炉体5相邻的壳壁共用一个。热解气进口54(参见图7)和热气出口53均设置于炉尾窑体3和燃烧炉体5所共用的壳壁,且热气出口53通过热气输送管8与随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1连通,热气输送管8的管壁与热气出口53转动密封连接,热气输送管8与滚筒1相对静止设置。
将炉尾窑体3和燃烧炉体5设置为一体集成结构,不仅简化了结构,且炉尾窑体3内的热解气直接通过共用壳壁上的开口进入燃烧炉体5内的热解气输送管4内,缩短了热解气输送路径,热解气始终在炉尾窑体3和燃烧炉体5内传输,减少了热损失。且将热气输送管8设置于炉尾窑体3内部,热气输送管8的轴线与滚筒1的轴线重合,缩短了热气输送管8的距离,且减小了热气输送过程中的热损失。
工作时,热气输送管8随滚筒1一起转动,热气输送管8具体通过密封件与热气出口53转动密封连接。燃烧炉体5内的热气通过热气输送管8通入随动夹套2、固定夹套12和/或滚筒1内。
如图6~图9所示,在本实施例中,炉尾窑体3和燃烧炉体5为分体结构,炉尾窑体3和燃烧炉体5相邻的壳壁为两个单独的壳壁,热解气出口32设置于炉尾窑体3的靠近燃烧炉体5的一侧壳壁,燃烧炉体5的热解气进口54和热气出口53设置于燃烧炉体5的靠近炉尾窑体3的一侧壳壁,热解气输送管4的一端穿出燃烧炉体5外部并与热解气出口32连通,热气输送管8的管壁与燃烧炉体5和炉尾窑体3相邻的两个壳壁均密封转动连接,热气输送管8与滚筒1相对静止设置。
将炉尾窑体3和燃烧炉体5设置为分体结构,通过热解气输送管4连通,且热解气输送管4暴露于燃烧炉体5外部的管段较短,缩短了热解气输送路径,减少了热损失。热气输送管8暴露于燃烧炉体5外部的管段较短,减小了热气输送过程中的热损失。热气输送管8的轴线与滚筒1的轴线重合,工作时,热气输送管8随滚筒1一起转动,热气输送管8具体通过密封件与热气出口53和炉尾窑体3的壳壁转动密封连接。燃烧炉体5内的热气通过热气输送管8通入随动夹套2、固定夹套12和/或滚筒1内。
一体集成结构和分体结构的炉尾窑体3和燃烧炉体5均结构简单,且热解气收集、热解气燃烧、热解气输送集成在一个设备内完成,工艺路径短,热损失小,辅助设备少,泄漏点少,运行稳定,维护方便。此外,高温热解气从滚筒1的出料端直接进入炉尾窑体3,再直接进入燃烧炉体5内,无热解气结焦产生的条件。
如图1~图3所示,在本实施例中,滚筒1的出料端敞口设置,炉尾窑体3与滚筒1的出料端的外周壁转动密封连接,炉尾窑体3与滚筒1的靠近出料端的工况段直接连通;热气输送管8包括热气输送主管81和热气输送支管82;热气输送主管81与燃烧炉体5和炉尾窑体3所共用的壳壁或相邻的两个壳壁转动密封连接,即,如果炉尾窑体3和燃烧炉体5为一体集成结构,则热气输送主管81的管壁与燃烧炉体5和炉尾窑体3所共用的壳壁转动密封连接,如果炉尾窑体3和燃烧炉体5为分体结构,则热气输送主管81的管壁与燃烧炉体5和炉尾窑体3相邻的两个壳壁转动密封连接,热气输送主管81的轴线与滚筒1的轴线重合,热气输送主管81的一端与燃烧炉体5连通,热气输送主管81的另一端封闭设置;热气输送支管82的两端分别与热气输送主管81和滚筒1上设置的随动夹套2固定连通,热气输送支管82位于炉尾窑体3内。
其中,热气输送主管81的长度根据需要设置,如果需要与滚筒1内部某个工况段或随动夹套2或固定夹套12连通,则可以将热气输送主管81的长度加长,延伸至滚筒1的工况段内。热气输送主管81位于滚筒1内的部分具有一根管或多根并列的管,具体可以为两个、三个、四个等更多根管。如果是多根并列的管,则多根管的一端汇总成一根管后与燃烧炉体5的热气出口53转动密封连接,多根管的另一端可以独立地伸入工况段或汇总成一根管伸入工况段。如果热气输送主管81与滚筒1内的至少一个工况段连通,则热气输送主管81的伸入工况段内的一端敞口,使热气参与直接接触加热;如果热气输送主管81伸入工况段内的一端敞口,且与随动夹套2连通,则随动夹套2内的完成间接加热的气体进入热气输送主管81中,之后,加热气体进入工况段内进行直接接触加热,最后该工况段内的气体进入炉头装置后排出;如果热气输送主管81伸入工况段内的一端封闭,且与随动夹套2连通,则热气输送主管81中的加热气体进入随动夹套2内,与随动夹套2内的气体一起通过随动夹套2排出至炉头装置中。如果热气输送主管81伸入工况段内的一端敞口,且与固定夹套12连通,则热气输送主管81中的加热气体进入固定夹套12内,与固定夹套12内的气体一起通过固定夹套12自身的出气口排出。如图1所示,如果热气输送主管81不伸入滚筒1内,则热气输送主管81的长度较短,热气输送主管81的一端只与热气输送支管82交汇连通。由于热气输送主管81的轴线与滚筒1的轴线重合,而随动夹套2固定于滚筒1的筒壁,热气输送支管82的一端与随动夹套2的端部固定连通,因此,热气输送主管81通过热气输送支管82支撑固定。
该分段式回转炉工作时,滚筒1带动随动夹套2和热气输送管8一起相对炉尾窑体3转动,滚筒1内的热解气和固体废料从敞口的出料端直接排出,进入炉尾窑体3内,燃烧炉体5内的热气通过热气输送管8进入随动夹套2内。由于热气输送主管81和热气输送支管82均位于燃烧炉体5和炉尾窑体3内,因此,减小了热气输送过程的热损失。且位于滚筒1内的热气输送主管81能够对物料进行间接加热,提高了加热效率。
在本实施例中,与图1中的热气输送管8相同,热气输送支管82位于炉尾窑体3内,不同的是:滚筒1的出料端封闭设置,炉尾窑体3与滚筒1的出料端的外周壁转动密封连接;炉尾窑体3与滚筒1的出料端通过筒壁出料机构19连通,其中,筒壁出料机构19参考图7;筒壁出料机构19由滚筒1的外部依次倾斜地插入滚筒1内,并穿过出料端,筒壁出料机构19的进口位于滚筒1内,筒壁出料机构19的出口位于炉尾窑体3内。
工作时,滚筒1带动随动夹套2和热气输送管8一起转动,滚筒1出料端内的热解气和固体废料通过筒壁出料机构19排出,进入炉尾窑体3内,气固分离后,热解气进入燃烧炉体5燃烧,产生的热气通过热气输送主管81输送至热气输送支管82,最后进入随动夹套2内进行物料的间接加热。如果需要热气进入滚筒1内,可以将热气输送主管81延伸至滚筒1内,参与物料的直接接触加热。
通过筒壁出料机构19实现滚筒1内的热解气和固体废料的排出可控。而以上滚筒1出料端敞口设置,没有设置筒壁出料机构19的热风炉则出料不可控。
如图1所示,进一步地,在本实施例中,以上实施例中的热气输送支管82的数量为多个,热气输送支管82沿圆锥面均匀布置,呈伞形结构,或者热气输送支管82沿垂直于热气输送主管81的轴线的平面均匀布置,相邻热气输送支管82之间具有间隙,不妨碍滚筒1内的热解气和固体废料排出。伞形结构的热气输送管8,其结构稳定,热气输送支管82优选为直管,输送路径短,方便热气输送支管82与随动夹套2的端部固定连通。
当然,热气输送支管82还可以为弧形管、弯折管等,只要能够实现热气输送支管82与随动夹套2的固定连通即可。
如图6和图8所示,本实施例提供了又一种热气输送管8,滚筒1的出料端敞口设置,炉尾窑体3与滚筒1的出料端的外周壁转动密封连接,炉尾窑体3与滚筒1的出料端连通;热气输送管8包括热气输送主管81和热气输送支管82;热气输送主管81的一端与燃烧炉体5和炉尾窑体3所共用的壳壁或相邻的两个壳壁转动密封连接,即,如果炉尾窑体3和燃烧炉体5为一体集成结构,则热气输送主管81的管壁与燃烧炉体5和炉尾窑体3所共用的壳壁转动密封连接,如果炉尾窑体3和燃烧炉体5为分体结构,则热气输送主管81的管壁与燃烧炉体5和炉尾窑体3相邻的两个壳壁转动密封连接。热气输送主管81的轴线与滚筒1的轴线重合,热气输送主管81的一端与燃烧炉体5连通,热气输送主管81的另一端与滚筒1内的至少一个工况段和/或随动夹套2和/或固定夹套12连通,热气输送主管81延伸至滚筒1内的一个或多个工况段内,热气输送主管81位于滚筒1内的部分具有一根管或多根并列的管,具体可以为两个、三个、四个等更多根管。如果是多根并列的管,则多根管的一端汇总成一根管后与燃烧炉体5的热气出口53转动密封连接,多根管的另一端可以独立地伸入工况段或汇总成一根管伸入工况段;热气输送支管82位于滚筒1内,且热气输送支管82的一端与热气输送主管81固定连通,热气输送支管82的另一端与滚筒1的内壁固定并与随动夹套2和/或固定夹套12连通,即热气输送支管82的另一端与滚筒1的内壁固定,并通过内壁上的开口与随动夹套2或固定夹套12连通。
该分段式回转炉中,热气输送主管81通过热气输送支管82支撑固定,工作时,滚筒1带动随动夹套2和热气输送管8一起相对炉尾窑体3转动,固定夹套12固定不动,滚筒1内的热解气和固体废料从敞口的出料端直接排出,进入炉尾窑体3内,燃烧炉体5内的热气进入热气输送主管81,再通过热气输送支管82进入随动夹套2和/或固定夹套12内,进行间接加热。
如果热气输送主管81伸入工况段内的一端敞口,使热气参与直接接触加热;如果热气输送主管81伸入工况段内的一端敞口,且与随动夹套2连通,则加热气体通过热气输送主管81直接进入工况段内的同时,通过热气输送支管82进入随动夹套2内的加热气体在完成间接加热后进入热气输送主管81中,再进入工况段内进行直接接触加热,最后该工况段内的气体进入炉头装置后排出;如果热气输送主管81伸入工况段内的一端封闭,且与随动夹套2连通,则热气输送主管81中的加热气体进入随动夹套2内,与通过热气输送支管82进入随动夹套2内的加热气体一起通过随动夹套2排出至炉头装置中。如果热气输送主管81伸入工况段内的一端封闭,且与固定夹套12连通,则热气输送主管81中的加热气体进入固定夹套12内,与通过热气输送支管82进入固定夹套12内的气体一起通过固定夹套12自身的出气口排出。
由于热气输送主管81的大部分和热气输送支管82均位于滚筒1内,因此,减小了热气输送过程的热损失。同时,热气输送管8位于滚筒1内,热气在热气输送管8内输送的过程中,能够对物料进行间接加热,进一步提高了加热效率。
进一步地,热气输送支管82的数量为多个,优选地,多个热气输送支管82的轴线位于滚筒1的同一横截面内,呈辐射状排布,如此能够提高其结构稳定性,输送路径短。当然,多个热气输送支管82也可以任意排布,只要能够固定于滚筒1并连通随动夹套2或固定夹套12即可。如果热气输送主管81具有多根管,则每根管均通过一个热气输送支管82与随动夹套2或固定夹套12连通。
如图7所示,本实施例中的热气输送管8与图6和图8中的热气输送管8相同,不同的是:滚筒1的出料端封闭设置。炉尾窑体3与滚筒1的出料端的外周壁转动密封连接;炉尾窑体3与滚筒1的出料端通过筒壁出料机构19连通;筒壁出料机构19由滚筒1的外部依次倾斜地插入滚筒1内,并穿过出料端,筒壁出料机构19的进口位于滚筒1内,筒壁出料机构19的出口位于炉尾窑体3内。
工作时,滚筒1带动随动夹套2和热气输送管8一起转动,滚筒1出料端内的热解气和固体废料通过筒壁出料机构19排出,进入炉尾窑体3内,气固分离后,热解气进入燃烧炉体5燃烧,产生的热气通过热气输送主管81进入滚筒1内,参与物料的直接接触加热,热气通过热气输送支管82进入随动夹套2和/或固定夹套12内进行物料的间接加热。
通过筒壁出料机构19实现滚筒1内的热解气和固体废料的排出可控。而以上滚筒1出料端敞口设置,没有设置筒壁出料机构19的热风炉则出料不可控。
进一步地,在本实施例中,筒壁出料机构19为筒壁螺旋出料机构,筒壁螺旋出料机构通过螺旋转动出料。
如图9、图10、图13、图15、图16所示,本实施例提供了另一种炉尾装置,该炉尾装置还包括炉尾进气筒14,炉尾进气筒14固定不动设置,炉尾进气筒14与滚筒1的靠近出料端的外周壁或随动夹套2的外壁转动密封连接,炉尾进气筒14与随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段连通,炉尾进气筒14设置有热气进口和第三排灰口141,热气进口与燃烧炉体5的热气出口53通过热气输送管8连通。
该炉尾装置与以上炉尾装置不同的是,增加了炉尾进气筒14,即燃烧炉体5的加热气体不直接通过热气输送管8通入随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段,而是先将燃烧炉体5的加热气体通过热气输送管8通入炉尾进气筒14,再通过炉尾进气筒14将热气通入随动夹套2和/或固定夹套12和/或滚筒1的至少一个工况段。如此设置,热气输送管8则设置于燃烧炉体5、炉尾窑体3和滚筒1的外部,同样能够实现热气的输送。
具体地,如图9所示,滚筒1的出料端敞口设置,炉尾窑体3与滚筒1的出料端直接连通,炉尾进气筒14密封套设于滚筒1的外壁,炉尾进气筒14固定不动,燃烧炉体5通过热气输送管8与炉尾进气筒14的热气进口连通,炉尾进气筒14与随动夹套2的端部连通。如果滚筒1外部设置有固定夹套12,则炉尾进气筒14与固定夹套12通过外部管道连通,或者通过设置于滚筒1内部的管道连通。如果需要将加热气体通入工况段内,则炉尾进气筒14通过设置于滚筒1内部的送气管道22与至少一个工况段连通。
进一步地,在图9所示的分段式回转炉的基础上,将滚筒1的出料端封闭设置,炉尾窑体3与滚筒1的出料端的外周壁转动密封连接,炉尾窑体3与滚筒1的靠近出料端的工况段通过筒壁出料机构19连通;筒壁出料机构19由滚筒1的外部依次倾斜地插入滚筒1内,并穿过出料端,筒壁出料机构19的进口位于滚筒1的靠近出料端的工况段内,筒壁出料机构19的出口位于炉尾窑体3内。其余结构,如炉尾进气筒14、随动夹套2、固定夹套12等的设置与图9所示的相同,该分段式回转炉通过筒壁出料机构19实现了出料可控。
如图10、图13、图15、图16所示,对于设置有炉尾进气筒14的炉尾装置,本实施例中的滚筒1的出料端封闭设置,滚筒1的出料端固定设置有中心出料机构17,炉尾窑体3通过与中心出料机构17转动密封连接实现炉尾窑体3与滚筒1的出料端的间接转动密封连接,炉尾窑体3与滚筒1的靠近出料端的工况段通过中心出料机构17间接连通;炉尾进气筒14与随动夹套2的端部连通;如果滚筒1外部设置有固定夹套12,则炉尾进气筒14与固定夹套12通过外部管道连通,或者通过设置于滚筒1内部的管道连通。如果需要将加热气体通入工况段内,则炉尾进气筒14通过设置于滚筒1内部的送气管道22与至少一个工况段和/或随动夹套2和/或固定夹套12连通。
以图10为例,工作时,滚筒1和中心出料机构17一起转动,滚筒1出料端的物料和气相均通过中心出料机构17输送至炉尾窑体3内,炉尾窑体3中的气固分离后,热解气进入燃烧炉体5(图10中省略未示出,参考图9)内燃烧,产生的加热气体通过热气输送管8(图10中省略未示出,参考图9)导入炉尾进气筒14内,之后,加热气体进入随动夹套2和/或固定夹套12内进行间接加热。炉尾进气筒14内的加热气体通过送气管道22与滚筒1的至少一个工况段和/或随动夹套2和/或固定夹套12连通。
作为优化,炉尾进气筒14罩于滚筒1的出料端外部,炉尾进气筒14的两侧分别与滚筒1的出料端的筒壁和中心出料机构17的外壁转动密封连接。如此设置,能够将滚筒1的出料端罩于炉尾进气筒14内,维持出料端的温度,且炉尾进气筒14与中心出料机构17转动密封连接的转动密封面较小,有利于密封。当然,炉尾进气筒14的两侧还可以均与滚筒1的出料端的筒壁转动密封连接,只是滚筒1出料端部分暴露于外部,不利于保温,且炉尾进气筒14的两端的转动密封面均较大。
如图10和图12、图13~图16所示,对连通炉尾进气筒14与滚筒1内的工况段的送气管道22进行优化,送气管道22包括送气支管221和送气主管222,送气支管221与炉尾进气筒14连通,送气主管222的一端与送气支管221连通,送气主管222的另一端与滚筒1的至少一个工况段和/或随动夹套2和/或固定夹套12连通。送气主管222具有一根管或多个并列的管,具体可以为两个、三个、四个等更多根管。送气支管221的数量可以为一个或多个,多个送气支管221优选地呈辐射状与送气主管222连通,提高送气均匀性,如果送气主管222具有多根管,则每根管分别与一根送气支管221连通。
工作时,燃烧炉体5内的加热气体进入炉尾进气筒14,之后,炉尾进气筒14内的加热气体经送气支管221进入送气主管222。如果送气主管222与工况段连通,则送气主管222将加热气体导入工况段内进行物料直接接触加热,最后直接排出至炉头装置中;如图10、图13、图15所示,如果送气主管222伸入工况段内的一端敞口,且与随动夹套2连通,则送气主管222将加热气体导入至工况段内进行直接加热的同时,通过炉尾进气筒14直接进入随动夹套2内的加热气体完成间接加热后,进入送气主管222内,再导入工况段内进行直接接触加热;如图16所示,如果送气主管222伸入工况段内的一端封闭且与随动夹套2连通,则送气主管222将加热气体导入随动夹套2中,与通过炉尾进气筒14直接通入随动夹套2中的加热气体一起通过随动夹套2排出至炉头装置中;如果送气主管222伸入工况段内的一端封闭且与固定夹套12连通,则送气主管222将加热气体导入固定夹套12内,与固定夹套12内的加热气体一起从固定夹套12自身的出口排出。
如图10~图11所示,在本实施例中,中心出料机构17为中心螺旋出料机构或中心活塞出料机构,中心出料机构17的进口处固定有翻料板18,翻料板18的板面平行于滚筒1的轴线,翻料板18延伸固定于滚筒1的内壁,翻料板18、中心出料机构17和滚筒1一起转动;其中,中心螺旋出料机构包括中心出料筒、中心螺旋和第二动力部件,中心出料筒的一端固定于滚筒1的出料端,另一端与炉尾窑体3转动密封连接,且中心出料筒与炉尾进气筒14转动密封连接,中心出料筒设置有进口和出口,进口开设于筒壁,出口优选地设置于中心出料筒的端部,中心出料筒与滚筒1和翻料板18作为一个整体一起转动;中心螺旋转动设置于中心出料筒;第二动力部件与中心螺旋驱动连接,用于驱动中心螺旋相对中心出料筒旋转。
该中心螺旋出料机构工作时,滚筒1、翻料板18和中心出料筒一起旋转,翻料板18将滚筒1内的物料兜起来,导入中心出料筒的进口,第二动力部件工作,驱动中心螺旋旋转,将物料输送至炉尾窑体3中,滚筒1的出料端内的气体也能通过中心螺旋出料机构进入炉尾窑体3中。通过第二动力部件的启停控制滚筒1的出料,实现了可控出料。
同理地,中心活塞出料机构通过活塞的往复移动,实现物料的输送,在此不做具体介绍。
如图13、图16和图17所示,在本实施例中,分段式回转炉还包括固定不动设置的炉中排气箱20,滚筒1穿过炉中排气箱20,且滚筒1的筒壁与炉中排气箱20转动密封连接,滚筒1内对应炉中排气箱20的一工况段或随动夹套2与炉中排气箱20连通,炉中排气箱20设置有第二排气口201和第四排灰口202。
工作时,滚筒1内的某个工况段内的气体或随动夹套2内的气体可以通入固定不动设置的炉中排气箱20内,气体通过炉中排气箱20的第二排气口201排出,气体中分离出的灰尘从第四排灰口202排出。从而该工况段内的气体或随动夹套2内的气体不需要进入炉头窑体10中排出,可任意选择滚筒1在轴向上的排气位置。
如图13和图17所示,进一步地,在本实施例中,滚筒1的对应炉中排气箱20的筒壁设置有气体出口管组23,滚筒1内部通过气体出口管组23与炉中排气箱20连通。
工作时,气体出口管组23随滚筒1一起转动,气体出口管组23的出口始终与固定不动设置的炉中排气箱20连通。滚筒1内的某个工况段内的气体通过气体出口管组23排入炉中排气箱20。
具体地,气体出口管组23包括竖直管和横管,竖直管固定于滚筒1内,竖直管与炉中排气箱20连通,横管与竖直管连通,横管的两端均与滚筒1内部连通,横管与滚筒1内壁之间存在一定距离,防止滚筒1的物料进入横管内。
当然,气体出口管组23还可以只包含竖直管,只要能够将该工况段内的气体排出至炉中排气箱20内即可,并不局限于本实施例所列举的结构。
如图16所示,当炉中排气箱20与随动夹套2连通时,直接在随动夹套2的外筒壁开设有通孔,在滚筒1转动的过程中,通孔始终与炉中排气箱20连通,因此,随动夹套2内完成加热的加热气体通过通孔排出至炉中排气箱20中,再通过炉中排气箱20的第二排出口201排出。
在此基础上,当热气输送主管81或送气主管222的伸入工况段内的一端封闭且与随动夹套2连通时,则热气输送主管81和送气主管222内完成间接加热的气体先进入随动夹套2内,最后进入炉中排气箱20中后排出,加热气体不需要通过炉头窑体10排出,可以任意选择滚筒1在轴向上的排气位置。
如图20~图22所示,滚筒1的内部通过分段板15由进料端至出料端依次分割成相互独立的两个工况段,依次为干燥段Ⅰ和炭化段Ⅱ,相邻两工况段对应的两个固定夹套12之间以及炉尾进气筒14与炭化段Ⅱ所对应的固定夹套12之间均通过筒内管26和/或筒外管25连通,筒内管26固定于滚筒1内,筒外管25位于滚筒1外。
在本实施例中,分段式回转炉还包括设置于滚筒1的工况段内的至少一个固定隔板;固定隔板固定于滚筒1内,且固定隔板上设置有开口,开口靠近滚筒1的筒壁设置。
工作时,滚筒1沿同一方向连续旋转,当固定隔板的开口位于下方时,滚筒1内的固体物料能够通过开口进入下游,与此同时,开口会被固体物料阻挡,限制气体的流通,当固定隔板的开口位于上方时,开口没有被固体物料阻挡,气体可以流通。通过在工况段内设置固定隔板,能够对各工况段进行分区,部分限制各工况段内的不同分区之间的气相流通,从而有利于各分区的温度梯度的形成,以及工况的独立。
进一步地,在本实施例中,对于某些相邻工况段的温度差异较大的情况,分段板15的两侧板面上设置有外保温层,或者分段板15的内部设置有保温夹层,实现两个工况段的温度隔离,以更好地完成各自工况段的反应。
如图12所示,在本实施例中,滚筒1的筒壁上设置有保温层21,以提高滚筒1的保温效果,减小能量损耗。
如图1所示,滚筒1的外部设置有驱动装置和支撑装置,驱动装置用于驱动滚筒1绕其轴线沿同一方向连续旋转。支撑装置用于转动支撑滚筒1绕其轴线沿同一方向连续旋转。
如图23和图24所示,第十四种分段式回转炉与图10所示的第六种分段式回转炉的不同在于,滚筒1的筒壁上不再设置随动夹套2,而且,送气管道22不再设置送气支管221,送气管道22包括设置在滚筒1内的多根送气主管222(即换热管),这些送气主管222中至少有一些靠近滚筒1的筒壁设置,从而能够抄动滚筒1内的固体物料。具体应用时,送气主管222可以与滚筒1的轴线平行设置。送气主管222的一端直接与炉尾进气筒14连通,另一端密封穿过分段板15通往滚筒1的靠近进料端的工况段,需要说明的是,在该工况段内设置有汇流导板27,汇流导板27的边缘与滚筒1的内壁密封连接,汇流导板27的中心位置设置有热气汇流口,热气汇流口的位置始终高于工况段内固体物料。另外,本实施例中,进料机构11没有设置在滚筒1的轴线位置,而是将排气管道16设置在了滚筒1的轴线位置,利用排气管道16可以将工况段内的热解气从滚筒1的端部排出,这样就不必像图13那样设置炉中排气箱20了。
如图23所示,滚筒1的出料端封闭设置并固定设置有中心出料机构17,滚筒1的内部通过两个分段板15由进料端至出料端依次分割成相互独立的三个工况段,炉尾窑体3通过与中心出料机构17转动密封连接实现炉尾窑体3与滚筒1的出料端的间接转动密封连接,炉尾窑体3与滚筒1的靠近出料端的工况段通过中心出料机构17间接连通,送气主管222密封穿过滚筒1的出料端实现与炉尾进气筒14的连通。工作时,滚筒1和中心出料机构17一起转动,滚筒1出料端的物料和气相均通过中心出料机构17输送至炉尾窑体3内,炉尾窑体3中的气固分离后,热解气进入燃烧炉体5(图23中省略未示出,参考图9)内燃烧,产生的加热气体通过热气输送管8(图10中省略未示出,参考图9)导入炉尾进气筒14内,之后,加热气体进入送气主管222对滚筒1的靠近出料端的两个工况段进行间接加热,加热气体从送气主管222出来后遇到汇流导板27,并通过汇流导板27中心位置的热气汇流口进入滚筒1的靠近进料端的工况段,在该工况段对固体物料进行直接接触加热,最后加热气体从滚筒1的出料端排出。
图23所示的分段式回转炉具有以下优势:取消设备的加热夹套,设备重量减轻,设备运行所需功率下降;多根送气主管222的总的表面积远大于加热夹套的表面积,设备产能大幅提升;加热气体走送气主管222内,滚筒1的筒体不直接与高温状态下的加热气体接触,与加热气体走加热夹套的结构相比,滚筒1的壁温下降,散热损失小,热效率高;滚筒1的筒体不直接与高温状态下的加热气体接触,滚筒1对筒体材料的要求降低,降低材料成本;送气主管222的管壁薄,同时送气主管222在物料内抄动物料,与物料接触充分,换热系数大幅提高,产能显著增加。
为了便于对送气主管222内部进行清理,本实施例在炉尾进气筒14上设置有检查口142,设备运行时检查口142被盖板封闭,当需要清理送气主管222的内部时,打开盖板,通过专门的可移动螺旋清洗工具对送气主管222内部进行清理,不会因设备结垢影响换热效果,降低设备产能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (37)
1.一种分段式回转炉,包括滚筒(1)、炉头装置和炉尾装置,所述滚筒(1)的两端分别与固定不动设置的所述炉头装置和所述炉尾装置转动密封连接,所述滚筒(1)能够沿同一方向连续转动,其特征在于,所述分段式回转炉还包括:
一个或多个分段板(15),设置于所述滚筒(1)内,所述分段板(15)的边缘与所述滚筒(1)的内壁密封连接,用于将滚筒(1)沿轴向分割成若干个相互独立的工况段;
多根换热管,设置于所述滚筒(1)内,用于间接加热所述工况段内的物料,所述换热管密封穿过所述分段板(15);
固相输送装置(9),所述固相输送装置(9)的两端与相邻的两个所述工况段连通,用于相邻两个所述工况段间的固体物料输送。
2.根据权利要求1所述的分段式回转炉,其特征在于,所述固相输送装置(9)为螺旋输送机,所述螺旋输送机由所述滚筒(1)的外部倾斜地依次插入对应该螺旋输送机的两个相邻的所述工况段内,并穿过所述分段板(15),所述螺旋输送机的物料进口(911)位于相邻两个所述工况段中靠近所述炉头装置的一个所述工况段内,所述螺旋输送机的物料出口(912)位于相邻两个所述工况段中的远离所述炉头装置的另一个所述工况段内。
3.根据权利要求2所述的分段式回转炉,其特征在于,所述螺旋输送机包括动力部件(93)、螺旋部件(92)和筒体(91),所述螺旋部件(92)设置于所述筒体(91)内,所述螺旋部件(92)与所述动力部件(93)传动连接,所述螺旋输送机的物料出口(912)开设于所述筒体(91)的端部,所述螺旋输送机的位于靠近所述炉头装置的所述工况段内的部分不设置所述筒体(91)。
4.根据权利要求3所述的分段式回转炉,其特征在于,所述螺旋部件(92)为间断式螺旋或连续式螺旋;和/或所述螺旋部件(92)靠近所述螺旋输送机的物料出口(912)的一端与所述筒体(91)的端部之间存在距离。
5.根据权利要求3所述的分段式回转炉,其特征在于,还包括控制器和位置开关,所述动力部件(93)和所述位置开关均与所述控制器信号连接,所述位置开关设置于滚筒(1),当所述固相输送装置(9)处于所述滚筒(1)的正下方积料范围内时,所述位置开关触发,所述控制器控制所述动力部件(93)运行,所述动力部件(93)驱动所述螺旋部件(92)运动。
6.根据权利要求5所述的分段式回转炉,其特征在于,所述位置开关为光电开关和磁力感应开关中的任一种或组合。
7.根据权利要求1所述的分段式回转炉,其特征在于,所述固相输送装置(9)设置于所述滚筒(1)的外部,所述固相输送装置(9)的进口和出口分别与对应该固相输送装置(9)的两个相邻的所述工况段的筒壁连接。
8.根据权利要求7所述的分段式回转炉,其特征在于,所述固相输送装置(9)为螺旋输送机或活塞输送机。
9.根据权利要求1所述的分段式回转炉,其特征在于,所述炉头装置包括:
炉头窑体(10),所述炉头窑体(10)内设置有一个或多个排气腔室,每个所述排气腔室开设有第一排气口(101)和第一排灰口(102),所述炉头窑体(10)固定不动地与所述滚筒(1)的进料端转动密封连接,各所述排气腔室对应连通所述滚筒(1)的一个所述工况段;
进料机构(11),所述进料机构(11)密封穿过所述炉头窑体(10)且伸入所述滚筒(1)内,所述进料机构(11)设置有进料口。
10.根据权利要求9所述的分段式回转炉,其特征在于,还包括随动夹套(2)和/或固定夹套(12);
所述随动夹套(2)固定于所述滚筒(1)的筒壁,所述随动夹套(2)内用于通入加热介质,所述随动夹套(2)与一个所述排气腔室连通;
所述固定夹套(12)固定不动设置,所述滚筒(1)穿过所述固定夹套(12),所述滚筒(1)的筒壁与所述固定夹套(12)转动密封连接,所述固定夹套(12)内用于通入加热介质。
11.根据权利要求10所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的进料端具有变径段,所述变径段的外径小于所述滚筒(1)的其余轴段的外径,所述炉头窑体(10)与所述变径段转动密封连接。
12.根据权利要求1所述的分段式回转炉,其特征在于,还包括随动夹套(2)和/或固定夹套(12);
所述随动夹套(2)固定于所述滚筒(1)的筒壁,所述随动夹套(2)内用于通入加热介质;
所述固定夹套(12)固定不动设置,所述滚筒(1)穿过所述固定夹套(12),所述滚筒(1)的筒壁与所述固定夹套(12)转动密封连接,所述固定夹套(12)内用于通入加热介质。
13.根据权利要求10~12任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,所述随动夹套(2)与所述滚筒(1)的至少一个所述工况段连通;和/或所述固定夹套(12)与所述滚筒(1)的至少一个所述工况段连通。
14.根据权利要求10~12任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,所述炉尾装置包括:
炉尾窑体(3),所述炉尾窑体(3)开设有热解气出口(32)和排料口(31),所述炉尾窑体(3)固定不动地与所述滚筒(1)的出料端直接或间接转动密封连接,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的靠近出料端的所述工况段直接或间接连通。
15.根据权利要求14所述的分段式回转炉,其特征在于,还包括燃烧炉体(5)和燃烧器(6),所述燃烧炉体(5)开设有进风口(51)、热气出口(53)和第二排灰口(52),所述燃烧器(6)与所述燃烧炉体(5)连通,用于所述燃烧炉体(5)内发生燃烧产生加热气体,所述进风口(51)用于通入含氧气体,所述热气出口(53)通过热气输送管(8)与所述随动夹套(2)和/或所述固定夹套(12)和/或所述滚筒(1)的至少一个所述工况段连通。
16.根据权利要求15所述的分段式回转炉,其特征在于,所述炉尾窑体(3)的热解气出口(32)与所述燃烧炉体(5)通过热解气输送管(4)连通,用于将所述炉尾窑体(3)内的热解气通入所述燃烧炉体(5)内燃烧。
17.根据权利要求16所述的分段式回转炉,其特征在于,所述热解气输送管(4)设置于所述燃烧炉体(5)内,所述热解气输送管(4)的一端与所述热解气出口(32)连通,另一端进入所述燃烧炉体(5)内部。
18.根据权利要求15~17任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,所述燃烧炉体(5)内还设置有中隔板(7),所述中隔板(7)将所述燃烧炉体(5)分成燃烧区域和热气排出区域,所述燃烧器(6)、所述进风口(51)和所述第二排灰口(52)均位于所述燃烧区域,所述热气出口(53)位于所述热气排出区域,所述燃烧区域和所述热气排出区域的上部连通。
19.根据权利要求16所述的分段式回转炉,其特征在于,所述炉尾窑体(3)和所述燃烧炉体(5)为一体集成结构或分体结构。
20.根据权利要求15所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的出料端敞口设置,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的出料端的外周壁转动密封连接,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的靠近出料端的工况段直接连通;
所述热气输送管(8)包括:
热气输送主管(81),所述热气输送主管(81)与所述热气出口(53)转动密封连接,所述热气输送主管(81)的轴线与所述滚筒(1)的轴线重合,所述热气输送主管(81)的一端与所述燃烧炉体(5)连通,所述热气输送主管(81)的另一端封闭或与所述滚筒(1)内的至少一个工况段和/或所述随动夹套(2)和/或所述固定夹套(12)连通,所述热气输送主管(81)的位于所述滚筒(1)内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管(82),两端分别与所述热气输送主管(81)和所述滚筒(1)上设置的随动夹套(2)固定连通,所述热气输送支管(82)位于所述炉尾窑体(3)内。
21.根据权利要求15所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的出料端封闭设置,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的出料端的外周壁转动密封连接;所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的靠近出料端的工况段通过筒壁出料机构(19)连通;所述筒壁出料机构(19)由所述滚筒(1)的外部依次倾斜地插入所述滚筒(1)内,并穿过所述出料端,所述筒壁出料机构(19)的进口位于滚筒(1)靠近出料端的所述工况段内,所述筒壁出料机构(19)的出口位于所述炉尾窑体(3)内;
所述热气输送管(8)包括:
热气输送主管(81),所述热气输送主管(81)与所述热气出口(53)转动密封连接,所述热气输送主管(81)的轴线与所述滚筒(1)的轴线重合,所述热气输送主管(81)的一端与所述燃烧炉体(5)连通,所述热气输送主管(81)的另一端封闭或与所述滚筒(1)内的至少一个工况段和/或所述随动夹套(2)和/或所述固定夹套(12)连通,所述热气输送主管(81)的位于所述滚筒(1)内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管(82),两端分别与所述热气输送主管(81)和所述滚筒(1)上设置的随动夹套(2)固定连通,所述热气输送支管(82)位于所述炉尾窑体(3)内。
22.根据权利要求20或21所述的分段式回转炉,其特征在于,所述热气输送支管(82)的数量为多个,所述热气输送支管(82)沿圆锥面均匀布置,呈伞形结构,或者所述热气输送支管沿垂直于所述热气输送主管的轴线的平面均匀布置;相邻所述热气输送支管(82)之间具有间隙。
23.根据权利要求15所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的出料端敞口设置,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的出料端的外周壁转动密封连接,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的靠近出料端的工况段直接连通;
所述热气输送管(8)包括:
热气输送主管(81),所述热气输送主管(81)的一端与所述热气出口(53)转动密封连接,所述热气输送主管(81)的轴线与所述滚筒(1)的轴线重合,所述热气输送主管(81)的一端与所述燃烧炉体(5)连通,所述热气输送主管(81)的另一端与所述滚筒(1)中的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套(2)和/或所述固定夹套(12)连通,所述热气输送主管(81)的位于所述滚筒(1)内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管(82),所述热气输送支管(82)位于所述滚筒(1)内,且所述热气输送支管(82)的一端与所述热气输送主管(81)固定连通,所述热气输送支管(82)的另一端与所述随动夹套(2)和/或固定夹套(12)连通。
24.根据权利要求15所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的出料端封闭设置,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的出料端的外周壁转动密封连接;所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的靠近出料端的工况段通过筒壁出料机构(19)连通;所述筒壁出料机构(19)由所述滚筒(1)的外部依次倾斜地插入所述滚筒(1)内,并穿过所述出料端,所述筒壁出料机构(19)的进口位于滚筒(1)的靠近出料端的所述工况段内,所述筒壁出料机构(19)的出口位于所述炉尾窑体(3)内;
所述热气输送管(8)包括:
热气输送主管(81),所述热气输送主管(81)的一端与所述热气出口(53)转动密封连接,所述热气输送主管(81)的轴线与所述滚筒(1)的轴线重合,所述热气输送主管(81)的一端与所述燃烧炉体(5)连通,所述热气输送主管(81)的另一端与所述滚筒(1)中的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套(2)和/或所述固定夹套(12)连通,所述热气输送主管(81)的位于所述滚筒(1)内的部分具有一根管或多根并列的管;
热气输送支管(82),所述热气输送支管(82)位于所述滚筒(1)内,且所述热气输送支管(82)的一端与所述热气输送主管(81)固定连通,所述热气输送支管(82)的另一端与所述随动夹套(2)和/或固定夹套(12)连通。
25.根据权利要求23或24所述的分段式回转炉,其特征在于,所述热气输送支管(82)的数量为多个,所述热气输送支管(82)呈辐射状均匀排布。
26.根据权利要求21或24所述的分段式回转炉,其特征在于,所述筒壁出料机构(19)为筒壁螺旋出料机构。
27.根据权利要求15所述的分段式回转炉,其特征在于,所述炉尾装置还包括:
炉尾进气筒(14),所述炉尾进气筒(14)固定不动设置,所述炉尾进气筒(14)与所述滚筒(1)的靠近出料端的外周壁或随动夹套(2)的外壁转动密封连接,所述炉尾进气筒(14)与所述随动夹套(2)和/或所述固定夹套(12)和/或所述滚筒(1)的至少一个所述工况段连通,所述炉尾进气筒(14)设置有热气进口和第三排灰口(141),所述热气进口与所述燃烧炉体(5)的热气出口(53)连通。
28.根据权利要求27所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的出料端封闭设置,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的出料端的外周壁转动密封连接,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的靠近出料端的工况段通过筒壁出料机构(19)连通;所述筒壁出料机构(19)由所述滚筒(1)的外部依次倾斜地插入所述滚筒(1)内,并穿过所述出料端,所述筒壁出料机构(19)的进口位于滚筒(1)的靠近所述出料端的工况段内,所述筒壁出料机构(19)的出口位于所述炉尾窑体(3)内。
29.根据权利要求27所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的出料端封闭设置,所述滚筒(1)的出料端固定设置有中心出料机构(17),所述炉尾窑体(3)通过与所述中心出料机构(17)转动密封连接实现所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的出料端的间接转动密封连接,所述炉尾窑体(3)与所述滚筒(1)的靠近出料端的工况段通过所述中心出料机构(17)间接连通。
30.根据权利要求29所述的分段式回转炉,其特征在于,所述炉尾进气筒(14)罩于所述滚筒(1)的出料端外部,所述炉尾进气筒(14)与所述中心出料机构(17)的外壁转动密封连接。
31.根据权利要求27~30任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)内设置有送气管道(22),所述炉尾进气筒(14)通过所述送气管道(22)与所述滚筒(1)的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套(2)和/或固定夹套(12)连通;所述送气管道(22)包括送气主管(222)和送气支管(221),所述送气支管(221)与所述炉尾进气筒(14)连通,所述送气主管(222)的一端与所述送气支管(221)连通,所述送气主管(222)的另一端与所述滚筒(1)的至少一个所述工况段和/或所述随动夹套(2)和/或所述固定夹套(12)连通,所述送气主管(222)具有一根管或多根并列的管。
32.根据权利要求30所述的分段式回转炉,其特征在于,所述中心出料机构(17)为中心螺旋出料机构或中心活塞出料机构,所述中心出料机构(17)的进口处固定有翻料板(18),所述翻料板(18)延伸固定于所述滚筒(1)的内壁;
所述中心螺旋出料机构包括:
中心出料筒,所述中心出料筒的一端固定于所述滚筒(1)的出料端,另一端与所述炉尾窑体(3)转动密封连接,且所述中心出料筒与所述炉尾进气筒(14)转动密封连接;
中心螺旋,转动设置于所述中心出料筒;
第二动力部件,与所述中心螺旋驱动连接,用于驱动所述中心螺旋相对所述中心出料筒旋转。
33.根据权利要求10~12、15~17、19~21、23~24、27~30、32任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,还包括固定不动设置的炉中排气箱(20),所述滚筒(1)穿过所述炉中排气箱(20),且所述滚筒(1)的筒壁与所述炉中排气箱(20)转动密封连接,所述滚筒(1)内对应所述炉中排气箱(20)的一所述工况段或所述随动夹套(2)与所述炉中排气箱(20)连通,所述炉中排气箱(20)设置有第二排气口(201)和第四排灰口(202)。
34.根据权利要求33所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的对应所述炉中排气箱(20)的筒壁设置有气体出口管组(23),所述炉中排气箱(20)和所述滚筒(1)内部通过所述气体出口管组(23)连通。
35.根据权利要求1~12、15~17、19~21、23~24、27~30、32任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,还包括设置于所述滚筒(1)的所述工况段内的至少一个固定隔板;所述固定隔板固定于所述滚筒(1)内,且所述固定隔板上设置有开口,所述开口靠近所述滚筒(1)的筒壁设置。
36.根据权利要求1~12、15~17、19~21、23~24、27~30、32任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的筒壁上设置有保温层(21)。
37.根据权利要求1~12、15~17、19~21、23~24、27~30、32任一项所述的分段式回转炉,其特征在于,所述滚筒(1)的内部通过所述分段板(15)由进料端至出料端依次分割成相互独立的两个工况段,分别为干燥段和炭化段;
或者,所述滚筒(1)的内部通过所述分段板(15)由进料端至出料端依次分割成相互独立的三个工况段,分别为预干燥段、干燥段和炭化段。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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