JP6837124B2 - 材料加熱装置 - Google Patents
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Description
(1)熱風フードは、回転窯のケースの外周に設置され、熱風フードは加熱気体を分配する作用を果たし、回転窯の回転過程において、熱風フードに接続された各熱交換管が得られた熱分配は、基本的に一致して、各交換管と材料との熱交換も対応して均一になる。回転窯軸線方向に沿う相応区域においての石炭の熱分解は、その熱分解程度が一致し、熱交換管の内及び外のすべての部位は、二つの独立のシステムなので、熱分解により発生された石炭ガスは、加熱によって発生された廃ガスを含有せず、発熱量が比較的に高く、利用価値が高く、無駄にならず、エネルギーを節約し、汚染物の排出を低減する。公開番号がCN101985565Aである石炭物質のマルチ燃焼器母子式パイプ分離設備などの特許において、放熱機構及び加熱機構いずれも回転窯内に設置され、一部の加熱機構が正常に加熱できるが、他の一部の加熱機構が正常に加熱できず、放熱機構は、材料を予熱するためのものであるが、結果的に、一部の加熱機構が正常に加熱できず、むしろ放熱機構が材料から熱を吸収し、設備の有効利用率が著しく低下し、冷却管の伸縮が一致しないため、設備内部の熱応力が大きくなり、設備の寿命が短いなどの欠点がある。本願はそのような欠点も避け、回転窯の内壁に断熱保温層が設けられており、回転窯の熱効率利用が高く、回転窯のケースの温度が低く、安全で信頼性が高い。
(2)熱風フードは直接的に熱を発生する部位ではなく、高温ガス輸入機構にて燃焼して発生した熱量が伝達してきたものであり、高温ガス輸入機構が窯の外に位置され、燃焼状況を観察しやすく、燃焼器の点検修理及びメンテナンスが比較的に容易である。公開番号がCN101985565Aである石炭物質のマルチ燃焼器母子式パイプ分離設備などの特許では燃焼状況を観察しにくく、点検修理、メンテナンスが困難であるが、本願ではそのような現象を避けることができる。高温ガス輸入機構は、気体状態のみならず、液体状態の可燃性媒体を使用してもよく、石炭粉等のような固体状態の可燃性媒体を使用してもよい。
(3)熱交換管と熱風フードとの接続部位が、エルボ接続を採用することで、両者を直接接続することができない代わりに、エルボを介して接続することにより、スムーズに接続することができる。また、エルボを介して、高温ガスはムーズに90度の角で回ることで、90度のエルボは、90度の位相差を持つ加工と現場施工を実現しやすい。
(4)保温層を設けることで、ケースに伝達される回転窯内の熱量をできるだけ少なくし、熱の損失を低減することができ、前記熱交換管のガス供給エルボ端と、前記回転窯のケースとの接続部位により形成する一部の回転窯の内壁には、保温層を設けないことで、熱風分配室から回転窯のケースに熱伝達される熱量ができるだけ早く材料を介してケースと熱交換を進むようにすることができ、熱風分配室の位置の回転窯のケースの温度を下げることにより、該部分の回転窯のケースの強度を高めることができる。
(5)回転窯のケースに断熱リングを設置することにより、熱風フードの熱が窯体のケースに直接的に熱伝達できないようにして、窯体ケースの断熱リングは、断熱リングと窯体ケースとの間に形成された隙間から入った空気または水により冷却され、当該部位の窯体ケースの温度を下げて、高温が窯体のケースの強度にもたらす強度降下作用を減らすことができる。
(6)より長い寿命を得るように、熱交換管は、0Cr25Ni20耐熱鋼を使用した。
(7)熱風フードと回転窯のケース、又は前記熱風フードと前記断熱リングとが囲んでなす熱分配室の内側に耐火材料を設置することで、熱の損失を削減すると同時に熱風フード、回転窯のケースと絶縁リングを保護することができる。
(8)前記熱交換管がまず材料排出端に向かって配置されてから180℃回って材料供給端の方向に向かって配置されているのは、二つの重要な意味を持つ。まず、石炭の熱分解が回転部位において温度が比較的一致するようにし、石炭が快速に熱分解され、オイル生産率が一番高い温度分布の特徴を示すこと、また、熱風フードが位置する部位の位置を調整して、ローラの部位を避けることである。
(9)二つまたは三つの熱風フードを設置して、回転窯の区域ごとに加熱と温度制御を実現することができる。
(10)回転窯に、複数の材料温度検出装置及び複数の熱交換管の温度検出装置が設置され、複数の材料温度検出及び/または複数の熱交換管の温度検出のフィードバックに基づいて、高温ガス輸入機構の燃焼及び/または回転窯の回転速度を制御することができることで、回転窯内の温度を効果的に制御して、プロセスが要求する温度に適合させることができる。
図1に示すように、材料加熱装置は、回転窯1、複数の熱交換管2、熱風フード3、高温ガス輸入機構4、廃ガス収集チャンバー5及び廃ガス輸出パイプ6を有する。前記回転窯1には、材料供給端7及び材料排出端8が設けられている。、前記熱交換管2は回転窯1内で周方向に沿って均一に複数個分布配置され、前記熱交換管2と回転窯1の内部チャンバーとの間は、材料の通路をなす。前記熱風フード3は、回転窯1のケースの外周に設置され、前記熱交換管2のガス供給端は、前記熱風フード3に連通され、前記熱交換管2と熱風フード3との接続部位には、エルボ接続を採用する。前記エルボは熱交換管2の一部であり、前記熱風フード3と回転窯1のケースとが囲んで熱風分配室をなし、前記熱交換管2のガス輸入エルボ端は前記回転窯1のケースに接続される。前記熱交換管2のガス排出端は、前記廃ガス収集チャンバー5に連通される。前記廃ガス収集チャンバー5は、前記廃ガス輸出パイプ6に連通され、回転窯1の材料供給端7に設置される。前記熱風フード3は、高温ガス輸入機構4に連通される。前記熱風フード3と前記回転窯1のケースとの間の外側に密閉機構10が設置される。前記回転窯1のケースの内表面には、保温層13が設けられている。熱交換管2のガス供給エルボ端と前記回転窯1のケースとが接続される接続部位の回転窯1のケースの内表面には、保温層が設けられていない。
図2に示すように、材料加熱装置は、回転窯1、複数の熱交換管2、熱風フード3、高温ガス輸入機構4、廃ガス収集チャンバー5及び廃ガス輸出パイプ6を有する。前記回転窯1には、材料供給端7及び材料排出端8が設けられている。、前記熱交換管2は回転窯2内で周方向に沿って均一に複数個分布配置され、前記熱交換管2と回転窯1の内部チャンバーとの間は、材料を加工するための通路をなす。前記熱風フード3は、回転窯1のケースの外周に設置され、前記熱交換管2のガス供給端は、前記熱風フード3に連通され、前記熱交換管2と熱風フード3との接続部位には、エルボ接続を採用する。前記エルボは熱交換管2の一部であり、前記熱風フード3と回転窯1のケースとが囲んで熱風分配室をなし、前記熱交換管2のガス輸入エルボ端は前記回転窯1のケースに接続される。前記熱交換管2のガス排出端は、前記廃ガス収集チャンバー5に連通される。前記廃ガス収集チャンバー5は、前記廃ガス輸出パイプ6に連通され、回転窯1の材料供給端7に設置される。前記熱風フード3は、高温ガス輸入機構4に連通される。前記熱風フード3と前記回転窯1のケースとの間の外側に密閉機構10が設置される。前記回転窯1のケースの内表面には、保温層13が設けられており、前記回転窯1のケースの内表面には、保温層13が設けられている。熱交換管2のガス供給エルボ端と前記回転窯1のケースとが接続される接続部位の回転窯1のケースの内表面には、保温層が設けられていない。
図3に示すように、材料加熱装置は、回転窯1、複数の熱交換管2、熱風フード3、高温ガス輸入機構4、廃ガス収集チャンバー5及び廃ガス輸出パイプ6を有する。前記回転窯には、材料供給端7及び材料排出端8が設けられている。、前記熱交換管2は回転窯2内で周方向に沿って均一に複数個分布配置され、前記熱交換管2と回転窯2の内部チャンバーとの間は、材料を加熱ための通路をなす。前記熱風フード3は、回転窯1のケースの外周に設置され、前記熱交換管2のガス供給端は、前記熱風フード3に連通され、前記熱交換管2と熱風フード3との接続部位には、エルボ接続を採用する。前記エルボは熱交換管2の一部であり、前記熱交換管2のガス排出端は、前記廃ガス収集チャンバー5に連通される。前記廃ガス収集チャンバー5は、前記廃ガス輸出パイプ6に連通され、回転窯1の材料供給端7に設置される。前記熱風フード3は、高温ガス輸入機構4に連通される。前記熱風フード3と前記回転窯1のケースとの間の外側に密閉機構10が設置される。前記回転窯1のケースの内表面には、保温層13が設けられている。
図4に示すように、材料加熱装置は、回転窯1、複数の熱交換管2、熱風フード3、高温ガス輸入機構4、廃ガス収集チャンバー5及び廃ガス輸出パイプ6を有する。前記回転窯には、材料供給端7及び材料排出端8が設けられている。、前記熱交換管2は回転窯1内で周方向に沿って均一に複数個分布配置され、前記熱交換管2と回転窯2の内部チャンバーとの間は、材料の通路をなす。前記熱風フード3は、回転窯1のケースの外周に設置される。前記熱交換管2のガス供給端は、前記熱風フード3に連通される。前記熱交換管2と熱風フード3との接続部位には、エルボ接続を採用する。前記エルボは熱交換管2の一部であり、前記熱交換管2のガス排出端は、前記廃ガス収集チャンバー5に連通される。前記廃ガス収集チャンバー5は、前記廃ガス輸出パイプ6に連通され、回転窯1の材料供給端7に設置される。前記熱風フード3は、高温ガス輸入機構4に連通される。前記熱風フード3と前記回転窯1のケースとの間の外側に密閉機構10が設置される。前記回転窯1のケースの内表面には、保温層13が設けられている。
Claims (4)
- 石炭の低温熱分解の分野に用いられ、材料供給端及び材料排出端を有する回転窯、複数の熱交換管、熱風フード、高温ガス輸入機構、廃ガス収集チャンバー及び廃ガス輸出パイプを備える材料加熱装置であって、
前記熱交換管は、前記回転窯の軸線に平行に配置されるとともに前記回転窯内で周方向に沿って均一に複数個分布しかつ前記回転窯の内壁に隣接して配置され、
高温ガス輸入機構に連通されている前記熱風フードは、前記回転窯のケースの外周に配置されかつ前記熱交換管のガス供給端に連通され、前記熱交換管と前記熱風フードとの接続部位は、前記熱交換管の一部であるエルボにより接続される方式を採用し、前記熱交換管のガス供給エルボは、前記回転窯のケースに接続され、
前記熱風フードと前記回転窯のケースとの間に形成される熱風分配室をなし、前記熱交換管のガス排出端は、前記廃ガス輸出パイプに連通されかつ前記回転窯の前記材料供給端に配置されている前記廃ガス収集チャンバーに連通され、
前記回転窯のケースの外側には、断熱リングが配置されており、
前記熱風フードと前記断熱リングとの間の外側に密閉機構が設けられ、
前記断熱リングと、前記回転窯のケースとの間には、断熱するためのエアギャップが設けられており、前記エアギャップは、大気に連通され、前記断熱リング及び対応する前記回転窯のケースを冷却する作用をもたらし、前記熱交換管のエルボは前記回転窯のケースを貫通して前記断熱リングに接続され、前記熱風フードが前記断熱リングを介して前記回転窯のケースの外周に配置され、前記熱風フードと前記断熱リングとの間に、前記熱風分配室が形成され、前記熱風フードと前記断熱リングとの間に形成された前記熱風分配室の内側には、耐火材料層が設けられており、
前記熱風フードは、前記回転窯の内部における前記材料排出端に接近する位置にあり、複数個の前記熱交換管の一部は、前記熱風フードの部位から直接的に前記回転窯の前記材料供給端の方向に向かって配置され、前記熱交換管の他の一部は、まず前記材料排出端に向かって配置されてから180度回って前記材料供給端の方向に向かって配置される
ことを特徴とする材料加熱装置。 - 前記熱交換管の材質が耐熱鋼である、ことを特徴とする請求項1に記載の材料加熱装置。
- 前記耐熱鋼が0Cr25Ni20である、ことを特徴とする請求項2に記載の材料加熱装置。
- 前記回転窯に、複数の材料温度検出装置及び前記複数の熱交換管の温度検出装置が配置されており、当該複数の材料温度検出装置及び/または複数の熱交換管温度検出装置のフィードバックに基づいて、前記高温ガス輸入機構の燃焼及び/または前記回転窯の回転速度を制御して、前記回転窯内の温度を効果的に制御する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の材料加熱装置。
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