CN1076042C - 用于固态物的可旋转的加热箱 - Google Patents

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Abstract

一种用于固态物的、可绕其纵轴(10)旋转的加热箱，尤其是一种用于废料(A)的低温干馏筒(8)，在其内腔(13)中装设有很多相互大致平行的加热管(12b)。为保证在加热管(12b)和加热箱内壁(33)之间仅堆积细粒废料，发明规定，从横截面看，加热管(12b)设置成沿内腔(13)的壁(33)排列的一实际上封闭的管列。盲管(12D)位于该例如为圆环状的管列中，这些盲管最好便于拆卸并尤其具有同加热管(12b)一样的管径。

Description

用于固态物的可旋转的加热箱
本发明涉及一种可绕其纵轴旋转的，用于固态物的加热箱，尤其是一种用于废物的低温干馏筒，其内腔中设置有很多相互大约平行的加热管。
为了对废料进行热力处理，该加热箱尤其可用做废物低温干馏筒并优选采用低温干馏焚烧方法。
在废料清除领域，所谓的低温干馏焚烧方法已为公众所知。例如在EP-A-0 302 310中就已描述了该方法和按此方法对废料进行热力处理的装置。该依照低温干馏焚烧方法对废料进行热力处理的装置主要包含一个低温干馏室(热解反应器)和一个高温燃烧室。该低温干馏室将通过废料传输装置运入的废物转变成低温干馏气和热解残余物。在这之后，低温干馏气和热解剩余物经适当分离后输送到高温燃烧室的燃烧器处。在高温燃烧室内产生的熔融状渣通过排渣管道被排出并经冷却后成玻璃状。产生的废气通过一个废气管道输送到作为出气口的烟囱处。在此废气管道中尤其设置一个废热蒸汽发生器作为冷却装置，以及一个灰尘滤清器和一个烟气净化装置。
作为低温干馏室(热解反应器)，通常设有一个可自转的、较长的低温干馏筒，其内部具有许多平行的加热管，在气封的情况下，废物可受到它们强烈加热。加热时，低温干馏筒绕其纵轴旋转。该纵轴最好是稍许倾斜于水平，这样固态的低温干馏物可聚集在低温干馏筒的出口处并由此通过一个排渣管道排出。在旋转时，废物通过加热管被扬起又重新跌落。由此并通过向前传送的废物将固态废料(灰尘，碳颗粒(焦炭)，石子，玻璃件，金属件，陶瓷件等等)向低温干馏筒的排渣口输送。
在采用这种加热箱，尤其是在使废物低温干馏时，重要的是，通过各个加热管提供尽可能多的加热面积。为实现这一点，在迄今为止的现有技术中是将单个的加热管设置成列，使其-从低温干馏筒的横截面看-尤其沿低温干馏筒的内壁直线向干馏筒的内腔伸展。此外，在现有技术中，总是按其需要，沿加热管内壁也附带地设置加热管(“周缘加热管”)。无论如何到目前为止还没有设置一个实际上完全封闭的管道环(即没有空当的管道环)。(可能以不规则地间隔)设置在周缘上的加热管可能例如在某处具有一个空当，在该处存在着巡查低温干馏筒的可能，例如通过设置一个检查孔。此外，须说明的是，在内壁边上两相邻加热管间的间距到目前为止在实际中是随机无规则的。这表明，该间距是受结构限制和所需加热面的作用。
加热管不规则地设置在内壁上的结果是，由于跌落的废料，对低温干馏筒壳造成负载。此外，金属件或其它固体块可能卡在滚筒壁和直接相邻的加热管间，这样可供利用的加热面积就减小了。
本发明的任务在于提供一种本申请开头部分所述类型的加热箱，即在加热箱内壁部分有足够大的、加热管形式的加热面，用以加热或热解输入的废物。换句话讲：金属件和其它固体块被卡住的危险性应当大大减小，使各个加热管的朝向加热箱内壁的一侧可最佳地用于热量传递。
按照发明，解决以上任务的技术方案在于，从横截面看，加热管实际上沿内腔壁设置成封闭的序列。
本发明基于这样的考虑，即为保证可供利用的大加热面，使各根加热管尽可能贴近地设置在内壁上。换句话讲：为了避免所述的固体块卡在间隙中，这些在滚筒内壁上的加热管应当构成一个实际上封闭的套，在圆柱状的低温干馏筒中则使加热管布满圆周。各根加热管间的间距应选得尽可能地小。
还应强调的是：通过设置实际上封闭的，例如圆状的加热管束，就没有大块固体通过各根加热管之间的间隙掉到加热箱的内壁上，也没有粗粒固体侵蚀干馏筒或使之承受负载。据此，也可以保证，仅有细粒的废料穿过上述空隙掉到加热箱内壁上。据此也可达到勿使金属废料或其它粗粒固体卡在各个加热管和内壁之间的目的。这样，仅有细粒废料和位于内腔中的气体与各根加热管朝向内壁的一侧保持热接触。
总之，可看出的主要优点在于：仅有精细的废料微粒能掉落在加热箱的内壁上，内壁实际上不受机械负荷。另外，在一个热解反应器或一个低温干馏筒内存在着由加热管到气体与微粒层中的很好的热交换。热量会由加热管径向向外辐射，从而受到很好的充分利用。
按照另一种实施形式，通过采用所谓的由一种耐久材料制成的挡板，保护位于加热箱内壁处的加热管免受掉落的粗粒废料的损害。该挡板尤其可以是一种半圆柱形的壳板。也可以为加热箱设置这种沿直线或曲线(从横截面看)向加热箱内腔伸展的保护壳板。
为了进入加热箱，人们通常装设了检查孔。在另一优选的实施形式规定，必要时在这种检查孔范围内将盲管设置到加热管列中。这些盲管是不通加热气体的管。它们最好设置成可轻易地拆卸。这样，在加热箱工作时，可使加热管在内壁处的序列呈封闭状态，而在人员进入检查孔实施巡查工作时，通过拆下盲管，该加热管列才被中断。
两相邻的设置在周缘的加热管和/或盲管间的间距最好比管半径小。实践证明，在20～40mm范围内的间距在结构设计上是可能的并且非常适合。
上面提及的盲管应当具有同设置在内壁圆周上的加热管相同的管径。
管道环(最好为封闭的)、同加热箱内壁的间距应当尽可能地小。这通常由设计规定来确定，例如通过加热管和/或盲管在端盖板上的固定装置来确定。这一间距通常在20～40mm范围内。
下面借助三个图详细说明发明的实施例，附图所示为：
图1为一个带有废物低温干馏室的低温干馏装置的原理性截面图，该装置采用低温干馏焚烧方法，
图2为图1所示低温干镏筒内加热管的第一种布局配置的截面图，
图3为图1所示低温干馏筒内加热管的第二种布局配置的截面图。
按图1所示，固态废物A通过一个带有落料竖井3的输入或上料装置2和一个螺旋式送料机4被居中送入热解反应器或低温干馏室8，螺旋式送料机设置在一个上料管道7中并受马达6的驱动。低温干馏箱8在本实施例中是一个内部加热式的、可绕其纵轴10旋转的低温干馏筒或热解筒，其长度为15～30米并在300～600℃的温度下工作。该干馏筒几乎在无氧状态下运行，并且除挥发的低温干馏气S之外还产生几乎是固态的热解剩余物f。低温干馏筒8内部带有许多(例如50至200)相互平行设置的加热管12，在图1中仅示出4根设置在内腔13中的加热管。在右端或者说“热”端，设有一个加热气h进口，其结构为一个静止固定的、气密的加热气进口箱14，在左端或者说“冷”端，设有一个加热气h出口，其结构为一个静止固定的、气密的加热气出口箱16。低温干馏筒8的纵轴10最好倾斜于水平，使右面“热”端的出口位置较用于废物A的左侧进口位置低。低温干馏筒8最好保持相对于环境的较低负压。
热解滚筒8在排出或排渣侧通过一个随同旋转的中央排渣管17与排渣装置18相连。该排渣装置装有一用以排出低温干馏气S的低温干馏气排出接管20和一用以排出固态热解剩余物f的热解剩余物排出口22。一个与低温干馏气排出接口20相连的低温干馏气管道同一个(图中未示出的)高温燃烧室的燃烧器相连。
通过一个变速箱形式的、与马达26相连的驱动装置24可使低温干馏筒8绕其纵轴10做旋转运动。传动机构24，26例如可通过一固定在低温干馏筒8圆周上的齿圈来工作。低温干馏筒8的轴承用27标示。
由图1可明显看出，加热管12分别以其一端固定在第一块端盖板28上，以其另一端固定在第二块端盖板30上。在端盖板28，30上的固定装置应最好使加热管12的更换方便可行。加热管12的一端由内腔13穿过一通孔伸入到左侧的排气箱16中并且其另一端向右伸入到进气箱14中。加热管12的轴线均设置成垂直于底盖板28，30的表面。在图示结构中应当注意到，各根加热管12受到很高的热负荷和机械负荷，而且也可称做管盖板或筒底板的端盖板28，30可绕低温干馏筒8的纵轴10一起旋转。
在端盖板28、30之间设置两个支撑部位X、Y，用以支撑(否则可能发生下垂弯曲的)加热管12。沿废物A的传输方向看，第一支撑部位X位于低温干馏筒8总长l的约1/3(1/3l)处，第二支撑部位Y位于低温干馏筒8总长l的2/3(2/3l)处。在支撑部位X、Y处的承载或支撑托架31，32为金属制的，例如钢制的、倒有圆角的孔板结构。托架均固定在内壁33上。
加热管12可为如图2及图3所示的布局配置。如图所示，有许多设置在周缘上的加热管12b和许多沿弯曲的或直线设置的、用于加热大多位于中央的废料的加热管12a。弯曲线朝向箭头35所示的、低温于馏筒8的旋转方向。
由图2可明显看出，设有由内置的加热管12a排列组成的6条较短的和6条较长的，非径向设置的序列。在靠近低温干馏筒8的内壁33处，设置在周缘上的加热管12b位于一实际上无间隙的或封闭的管道环上。
按图2和图3所示，非径向排列的加热管列分别由内壁33处起始。尤为重要的是，这些加热管列沿转向35的相反方向弯曲(参见图2)或倾斜(参见图3)。据此，在绕纵轴10的旋转运动中，保证聚集在加热管12a，12b上的废料A提前掉落并从而可减少跌落高度。这样，由废物A中所含的粗粒带来的损害危险可有效减小。
为清楚表示，在图3中绘出了一钝角α，该钝角是各加热管列的走向与低温干馏筒8的筒壁切线的夹角。
为了对废物A进行良好的低温干馏，还规定，各根加热管12a相互之间的间距小于该列中加热管12a的管半径。设置在周缘上的加热管12b也同样如此。
在图3中，仅在一根直线排列的加热管列上绘出了保护壳或挡板40。其余的直线排列的加热管列，与图2所示的、由加热管12a排列的弯曲加热管列一样，朝向中央轴线地同样设有这类由耐用材料制成的挡板40。同样，可对图2和图3中设置在周缘上的加热管12b设置挡板50。为视图清晰起见，在图3中仅示出了这些挡板50中的两个。
图3中还示出，在示意出的检查孔60区域，在人员进行保养维修时，通过该检查孔可进入内腔13中。在该检查孔60区域内，采用具有同样长度和同样外径的盲管12D完全补充了由加热管12b组成的圆环状管列。这些盲管12D可便于拆装地固定在端盖板28，30上。在进行保养维修工作时，可将它们取下。在工作过程中，所有的管12b、12D应仅让细粒废料落在内壁33上。总体上看，管12a、12D排列成一个实际上紧密相邻的、无空缺的封闭圆环。

Claims (11)

1、一种可绕其纵轴(10)旋转的、用于固态物的加热箱，在其内腔(13)中带有很多相互大致平行的加热管(12b)，其特征在于，从横截面看，加热管(12b)沿内腔(13)的筒壁(33)设置并且加热管(12b)离内腔(13)的壁的距离和加热管(12b)相互间的间距小于加热管(12b)的管半径。
2、按权利要求1所述的加热箱，其特征在于，加热管(12b)与内腔(13)的壁之间的间距为20～40mm。
3、按权利要求1或2所述的加热箱，其特征在于，加热管(12b)相互间的间距为20～40mm。
4、按权利要求1所述的加热箱，其特征在于，设置一些易装拆的盲管(12D)以取替一些加热管(12b)。
5、按权利要求4所述的加热箱，其特征在于，该盲管(12D)具有同加热管(12b)一样的直径。
6、按权利要求1所述的加热箱，其特征在于，在内腔(13)中附加设置加热管(12a)，从横截面看，这些加热管被排列设置成非径向排列的管列，其中，每个管列均由内壁(33)处起始并向内腔(13)中伸展。
7、按权利要求6所述的加热箱，其特征在于，每列附加的加热管(12a)由内壁(33)出发，向旋转方向(35)的相反方向弯曲。
8、按权利要求6所述的加热箱，其特征在于，每列附加的加热管(12a)是直线排列的，并且由内壁(33)出发向旋向(35)的相反方向倾斜。
9、按权利要求6至8中任一项所述的加热箱，其特征在于，在内腔(13)中设有较长和较短的非径向的加热管列。
10、按权利要求1所述的加热箱，其特征在于，为避免受损伤，至少沿内腔(13)的筒壁(33)排列设置的加热管(12b)配备有挡板(50)。
11、按权利要求1所述的加热箱，其特征在于，它是一个用于废物(A)的低温干馏筒(8)。
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