一种混合式加热设备及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种加热设备，尤其是一种混合式加热设备及其应用。所述设备从外到内依次包括由外筒（1）、加热筒（4）、返渣筒（5）组成的三层筒结构；所述外筒（1）通过支承装置（12）支撑，并由传动装置（11）驱动旋转；所述外筒（1）的内壁与加热筒（4）的外壁之间设有第一支撑件（3），所述加热筒（4）的内壁与返渣筒（5）的外壁之间设有第二支撑件（6）；所述外筒（1）两端分别设有进气罩（17）和出气罩（7），所述进气罩（17）通过法兰连接有加热炉（13），所述加热炉（13）上法兰连接有燃烧器（18）；所述加热筒（4）一端与进料锁风装置（8）连接，所述加热筒（4）另一端与出料锁风装置（15）连接。

【技术实现步骤摘要】
一种混合式加热设备及其应用
本专利技术涉及一种加热设备，尤其是一种混合式加热设备及其应用。
技术介绍
兰炭，又称兰炭、焦粉，是利用神府、榆林、东胜煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的，结构为块状，粒度一般在3mm以上，颜色呈浅黑色，其具有固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性，可代替冶金焦、无烟块和木炭而广泛运用于电石、金属硅、铁合金、硅铁、铬铁、硅锰、碳化硅、化肥等产品的生产中。目前我国现有的兰炭所采用的加热设备主要有内热式直立炉、外热式回转炉、流化床等。内热式直立炉是一个立式炉，是固定不动的，里面堆满物料，热烟气从下边进入上边出去，从而完成对兰炭的加热。内热式直立炉主要存在以下技术问题：①原料问题：目前通用的兰炭炉用30至80毫米的块煤，实际煤矿生产中，这样的块煤只有30％到40％，将面临原料供应问题；②煤气质量问题：由于工艺原因，煤气热值较低，含氢气、甲烷较低，氮气含量过高，达不到化工利用最佳条件，只能当燃料；③焦油回收率偏低，现在只能达到6％。外热式回转炉是卧式回转炉，筒外加加热罩、传动装置和支承部件等，通过旋转实现加热，但是外热式回转炉存在以下问题；①热量完全通过筒壁传递给物料，热效率低；②筒内部温度高达五六百度，传动装置和支承部件全部直接接触在加热筒上热变形大，部件易损坏；而且热辐射也大，对传动和支承部件等部件要求也较高；③筒完全裸露在外界无法做保温，造成热损失大；④采用螺旋喂料机喂料，物料进去后温度升的慢，进料端容易结焦堵塞。流化床热解工艺目前尚在试验阶段，无成功大规模工业化应用的先例。有鉴于此，特提出本专利技术。专利
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种热解效率高、进料端不易结焦堵塞、使用寿命长的混合式制备兰炭的设备及加工工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种混合式加热设备，从外到内依次包括由外筒（1）、加热筒（4）、返渣筒（5）组成的三层筒结构，外筒（1）作为烟气通道，通热烟气，给加热筒（4）提供热量；加热筒（4）内作为干馏区，走原料和兰炭；返渣筒（5）走返回的兰炭；其中，所述加热筒（4）的两端轴向延伸到外筒（1）外，所述外筒（1）的轴向长度大于所述返渣筒（5）的轴向长度，所述加热筒（4）全部置于外筒（1）内，最大限度的减少了热量损失，提高了热效率；所述外筒（1）通过支承装置（12）支撑，并由传动装置（11）驱动旋转；所述外筒（1）的内壁与加热筒（4）的外壁之间设有第一支撑件（3），所述加热筒（4）的内壁与返渣筒（5）的外壁之间设有第二支撑件（6），由于外筒（1）与加热筒（4）的温度不一样，加热筒（4）与返渣筒（5）的温度不一样，径向热变形和轴向热变形都不一样，第一支撑件（3）和第二支撑件（6）为弹性部件，可以抵消一部分这种热变形；所述外筒（1）两端分别设有进气罩（17）和出气罩（7），所述进气罩（17）通过法兰连接有加热炉（13），所述加热炉（13）上法兰连接有燃烧器（18），热烟气由燃烧器（18）供入加热炉（13）内，经进气罩（17）进入外筒（1），后经出气罩（7）排出处理；所述加热筒（4）一端通过第三支撑部件（18）与进料锁风装置（8）连接，所述进料锁风装置（8）外连接有进料罩（9），用于进料；所述加热筒（4）另一端与出料锁风装置（15）连接，所述出料锁风装置（15）外连接有出料罩（14），用于出料；所述加热筒（4）用于出料的一端设有煤气出口（16），用于出煤气；所述返渣筒（5）的一端与所述加热筒（4）用于进料的一端齐平；所述返渣筒（5）的另一端设有返渣装置（10），加热后的兰炭一部分通过返渣装置（10）进入返渣筒（5）作为热载体返回到进料端与原料混合，提高原料升温速度，避免进料端结焦堵塞，提高热解效率，另一部分通过出料锁风装置（15）从出料罩（14）排出，作为热载体返回到进料端与原料混合，提高原料升温速度，避免进料端结焦堵塞，提高热解效率。进一步的，所述外筒（1）内壁设有保温材料层（2），这样不但减少热量损失，而且降低外筒（1）外表面温度，减轻支承装置（12）和传动装置（11）的热负担，提高安全运转率。作为优先方案，所述返渣装置（10）为料勺，旋转时把加热筒（4）内的兰炭舀到返渣筒（5）里，料勺结构简单、制作方便、使用效率高，能大大提高兰炭通过返渣筒（5）返回进料端的速度，进一步提高了热解效率。进一步的，所述加热筒（4）、返渣筒（5）内部均设有螺旋导料装置，因为所述外筒（1）、加热筒（4）、返渣筒（5）工作时同时旋转，通过螺旋导料装置，而螺旋导料装置是一系类的叶片，在叶片作用下边旋转边前进，加快了进料出料速度，同时避免了原料在出料端的堵塞。进一步的，所述混合式加热设备还包括与所述进料锁风装置（8）连接的进料罩（9），与所述出料锁风装置（15）连接的出料罩（14）。因为原料在加热筒内加热后有煤气之类的可燃气体，不能进氧气，所以需要设定锁风装置，所述锁风装置结构为一个环形通道，里面有球，通过球封和料封进行密封，作为优先方案，所述进料锁风装置（8）、出料锁风装置（15）为球封锁风装置。如上所述的混合式加热设备在制备兰炭方面的应用，尤其是制备兰炭的方法，具体包括如下步骤：1）热烟气由燃烧器（18）供入加热炉（13）内，经进气罩（17）进入外筒（1）；2）原料喂入进料罩（9），经进料锁风装置（8）进入加热筒（4）；3）原料在加热筒（4）内600-650℃加热1小时；4）加热后的产物兰炭一部分通过返渣装置（10）进入返渣筒（5）作为热载体循环使用，另一部分通过出料锁风装置（15）从出料罩（14）排出，作进一步处理；加热后产生的煤气经煤气出口（16）排出，进入煤气处理系统，冷凝回收。优选的，所述热烟气为可燃物。进一步的，所述热烟气为煤焦油或者煤气，可以市购也可以为本公司自己生产，同时也可以将得到的兰炭作为烟气热源。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：（1）、本专利技术靠热烟气通过外筒（1）筒壁传热，加热筒（4）加热区全部置于高温烟气通道内，最大限度的减少热量损失，提高热效率；（2）、传动装置（11）和支承装置（12）的部分与外筒（1）接触，接触面积小，受热部分小，减少了传动装置（11）和支承装置（12）的损坏，延长了使用寿命；（3）、在外筒（1）内壁设有保温材料材料层（2），不但减少了热量损失，而且降低外筒（1）外表面温度，减轻了支承装置（12）和传动装置（11）的热负担，提高了安全运转率；（4）、设有返渣筒（5）和返渣装置（10），将加热原料之后的兰炭作为热载体通过返渣筒（5）和返渣装置（10）返回到进料端，与原料再次混合，一方面充分利用了兰炭可以作为热源为原料提供热量，减少了所需热烟气的用量，提高了热效率；另一方面兰炭作为热载体与原料混合，加速热交换效率，避免原料在进料端口结焦堵塞；（5）、所述制备方法对原料的质量没有要求，大大提高了原料的利用率；（6）、焦油回收率也到了提高；（7）、得到的煤气质量也高。附图说明图1是本专利技术实施例的主视图；图2为本专利技术实施例的侧视图；图3为图1中A-A面的剖视图；图4为第一支撑件、第二支撑件的结构示意图；图5为进料锁风装置、出料锁风装置的结构示意图。图中：1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合式加热设备，其特征在于，从外到内依次包括由外筒（1）、加热筒（4）、返渣筒（5）组成的三层筒结构，其中，所述加热筒（4）的两端轴向延伸到外筒（1）外，所述外筒（1）的轴向长度大于所述返渣筒（5）的轴向长度；所述外筒（1）通过支承装置（12）支撑，并由传动装置（11）驱动旋转；所述外筒（1）的内壁与加热筒（4）的外壁之间设有第一支撑件（3），所述加热筒（4）的内壁与返渣筒（5）的外壁之间设有第二支撑件（6）；所述外筒（1）两端分别设有进气罩（17）和出气罩（7），所述进气罩（17）通过法兰连接有加热炉（13），所述加热炉（13）上法兰连接有燃烧器（18）；所述加热筒（4）一端通过第三支撑部件（18）与进料锁风装置（8）连接，所述加热筒（4）另一端与出料锁风装置（15）连接，所述加热筒（4）用于出料的一端设有煤气出口（16），用于出煤气；所述返渣筒（5）的一端与所述加热筒（4）用于进料的一端齐平；所述返渣筒（5）的另一端设有返渣装置（10）。

【技术特征摘要】
1.一种混合式加热设备，其特征在于，从外到内依次包括由外筒（1）、加热筒（4）、返渣筒（5）组成的三层筒结构，其中，所述加热筒（4）的两端轴向延伸到外筒（1）外，所述外筒（1）的轴向长度大于所述返渣筒（5）的轴向长度；所述外筒（1）通过支承装置（12）支撑，并由传动装置（11）驱动旋转；所述外筒（1）的内壁与加热筒（4）的外壁之间设有第一支撑件（3），所述加热筒（4）的内壁与返渣筒（5）的外壁之间设有第二支撑件（6）；所述外筒（1）两端分别设有进气罩（17）和出气罩（7），所述进气罩（17）通过法兰连接有加热炉（13），所述加热炉（13）上法兰连接有燃烧器（18）；所述加热筒（4）一端通过第三支撑部件（18）与进料锁风装置（8）连接，所述加热筒（4）另一端与出料锁风装置（15）连接，所述加热筒（4）用于出料的一端设有煤气出口（16），用于出煤气；所述返渣筒（5）的一端与所述加热筒（4）用于进料的一端齐平；所述返渣筒（5）的另一端设有返渣装置（10）；所述外筒（1）内壁设有保温材料层（2）。2.如权利要求1所述的混合式加热设备，其特征在于，所述返渣装置（10）为料勺。3.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贲道春，王复光，陈京，周龙，
申请(专利权)人：江苏鹏飞集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32