CN111575030B - 一种具有可承重密封结构的生物质热解卧式转炉 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种具有可承重密封结构的生物质热解卧式转炉，本发明的卧式转炉热解和烘干同炉完成，转炉筒体内部件简洁，而且卧式转炉与静部件之间密封性能好，不需要额外设置卧式转炉筒体的承重件，安装、维修、更换，都简化了工作量，包括转炉筒体、设置于转炉筒体前端的前封头和设置于转炉筒体后端的后封头，所述筒体两端分别伸入前封头和后封头内，且与前封头和后封头之间可相对转动的密封连接，所述筒体内部设有供加热气体流通的热解管，所述前封头底部连通排气管，用于排出尾气；所述后封头内部的底部设置有燃烧器，所述后封头还安装有鼓风机，所述鼓风机用于将燃烧器燃烧的热能鼓入热解管。

Description

一种具有可承重密封结构的生物质热解卧式转炉
技术领域
本发明属于生物质热解技术领域，具体涉及一种具有可承重密封结构的生物质热解卧式转炉。
背景技术
生物质热解是将生物质热解转换成可燃气体和自然资源，具有能量转化率高、原料易得、便于输送、易于工业化利用的优点，现阶段生物质热解工艺也获得了越来越多的研究发展，现有的生物质热解炉主要是立式和卧式两种，其中卧式转炉因物料移动慢、热解充分、产物方便控制等特点逐渐扩大了其应用范围，但是现有卧式转炉往往在炉体内搭配很多旋转零部件以及需要另配烘干炉，而且由于其筒体整体都是不断转动的，导致筒体与采气部件或者筒体两端的封头部件之间的密封成为难题之一，如专利文件CN201014917Y公开了一种全密封气氛保护高温连续煅烧回转炉，以及专利文件CN201242334Y公开了一种滚筒干燥机和热风炉之间的连接部件，其实质解决的都是转动式筒体与端部连接部件的密封问题，而且都是采用两个面对面接触的密封件，并利用弹簧力将两个密封件压紧在一起以实现密封。
但是由于转动式筒体一般直径均在1米以上，导致筒体外周面对面设置的环形密封件的总接触面积很大，接触面积上又进一步施加弹簧弹力后，使得转动式筒体在转动时首先要克服两个密封件之间的摩擦力。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有可承重密封结构的生物质热解卧式转炉，本发明的卧式转炉热解和烘干同炉完成，转炉筒体内部件简洁，而且卧式转炉与静部件之间密封性能好，不需要额外设置卧式转炉筒体的承重件，安装、维修、更换，都简化了工作量。
本发明采用的技术方案如下：一种具有可承重密封结构的生物质热解卧式转炉，其特征在于，包括转炉筒体、设置于转炉筒体前端的前封头和设置于转炉筒体后端的后封头，所述筒体两端分别伸入前封头和后封头内，且与前封头和后封头之间可相对转动的密封连接，所述筒体内部设有供加热气体流通的热解管，所述前封头底部连通排气管，用于排出尾气；所述后封头内部的底部设置有燃烧器，所述后封头还安装有鼓风机，所述鼓风机用于将燃烧器燃烧的热能鼓入热解管；
所述筒体中间偏向前端位置处的壁面上设置有多个供生物质料热解出的气体采出的出气孔，所述筒体开设出气孔的位置处的外周还包覆有支撑筒，所述支撑筒的两端与筒体之间可相对转动的密封连接；所述支撑筒外接出气管，所述出气管内部设置有抽风机；
所述筒体靠近后端的壁面上设置有多个出炭孔，所述出炭孔供生物质料热解生成的木炭排出转炉，筒体设置出炭孔的位置处包覆在后封头内，所述后封头底部设置出炭管，用于将木炭产出；
所述前封头轴心位置还安装有进料机，所述进料机有壳体和螺旋轴组成，所述螺旋轴从前封头外部延伸至卧式转炉筒体内接近出气孔的位置，所述螺旋轴上设有螺旋翅片，所述壳体在前封头外朝向上方开设进料口，壳体沿轴向延伸进转炉筒体的内部。
所述筒体由前端板、后端板、外周壁和热解管组成，所述前端板和后端板上开设多个通孔，所述前端板和后端板之间设置多根热解管，所述热解管将前端板的通孔和后端板的通孔导通，以构成加热气体通过热解炉的通道，所述外周壁围成筒状以将热解管包覆在内部，外周壁的前后两端分别与前端板和后端板固定连接在一起。
前封头与筒体之间、支撑筒与筒体之间、后封头与筒体之间均由可承重密封结构连接，所述可承重密封结构包括外焊板和内焊板，所述外焊板为截面呈F形的环板，所述内焊板为截面呈L形的环板，所述外焊板的外侧板和内侧板之间设置多个滚珠上支撑座，所述内焊板远离其侧板的一侧设置多个滚珠下支撑座，所述滚珠上支撑座和滚珠下支撑座之间设置滚珠，依附于所述外焊板的内侧板远离滚珠上支撑支座的一侧设有主密封件，所述主密封件倾斜向内焊板的侧板伸出有密封舌，所述密封舌与所述内焊板的侧板之间线接触，所述主密封件外侧还设置有主紧固板，所述主紧固板将主密封件锁定在外焊板的内侧板上，所述主紧固板沿密封舌的延伸方向还设置有弹性片，所述弹性片在密封舌过度变形时辅助所述密封舌复位；所述内焊板上表面的侧板与滚珠下支撑座之间设置辅密封件，所述辅密封件从接近滚珠下支撑座的一侧朝向主密封件的密封舌伸出有辅密封舌，所述辅密封舌与所述密封舌轻微接触在一起或留有微间隙，所述微间隙使得所述主密封件的密封舌受压微动时可与所述辅密封舌接触在一起，所述辅密封件外通过辅紧固板限定在内焊板上，所述辅紧固板沿辅密封舌的延伸方向设置有弹性片。
本发明的卧式转炉工作过程如下：点燃后封头内的燃烧器生成热焰，并通过鼓风机向后封头内鼓入风力，从而带动热焰进入卧式转炉的热解管内，同时利用电机驱动齿轮带动卧式转炉转动起来，然后通过进料机的进料口将生物质料，如秸秆等，输送进卧式转炉，生物质料在卧式转炉筒体内热解管的转动带动作用和延伸进筒体内的螺旋轴的双重作用下上下翻覆前进，在筒体内前半段烘干后沿筒体进行向后移动，并发生热解反应，生成的热解气体通过出气孔进入支撑筒围成的空间内，并经由出气管内抽风机抽出输送至下一工艺步骤，热解后生成的木炭经由转炉筒体后端的出炭孔排出至出炭管中，热解管内的加热气体从热解管后端进入从前端排出至前封头内部空间，并经由排气管排出。
本发明的优点在于：
1、烘干、热解同炉完成，工艺设备较为简化，方便转炉的安装和维修，转炉筒体内热解管随筒体转动时不断搅动生物质物料，利于生物质物料的受热均匀，而且热解管即可翻动生物质料方便生物质料沿筒体前进，不再需要额外的辅助配件；
2、出气管内抽风机作用使得转炉筒体内处于微负压状态，利于生物质料的热解反应进行，同时烘干出的水气也经抽风机加速抽出，能够加速烘干工艺，从而增长热解工艺时间，使得热解反应更加充分；
3、加热所用气***于热解管内，生物质料热解出的气***于热解管外，各组分泾渭分明，利于后续工艺中对生物质热解气的净化和利用，减少了后续净化***的复杂性，从而有益于减少生物质热解工艺的整体成本；
4、通过前封头、后封头和支撑筒实现对转动筒体的支撑稳定作用，不需要额外设置筒体的外部支撑地桩；
5、由于转炉每分钟仅转动几圈，常规的面对面的密封件摩擦力极大，不仅加大驱动电机负担，而且密封件磨损速度也快，维修更换频繁，而本发明中主密封件的密封舌与内焊板的侧板之间线接触密封，筒体转动时摩擦阻力极小，而且主密封件的密封舌受压摆动时有辅密封舌的支撑抵接，防止气体泄漏，实现了低摩擦阻力的转动密封。
附图说明
图1是本发明卧式转炉的结构示意图；
图2是本发明热解管结构示意图；
图3是本发明筒体周壁面结构示意图；
图4是图1中A处密封结构示意图；
图中：1、筒体，1-1、前端板，1-2、后端板，1-3、进料机安装孔，2、前封头，3、后封头，4、热解管，5、支撑筒，6、进料口，7、螺旋轴，8、出气孔，9、出炭孔，10、燃烧器，11、鼓风机，12、驱动齿轮，13、出气管，14、抽风机，15、出炭管，16、排气管，17、外焊板，17-1、外侧板，17-2、内侧板，18、内焊板，18-1，侧板，19、滚珠上支撑座，20、滚珠下支撑座，21、滚珠，22、主密封件，23、辅密封件，24、辅紧固板，25、主紧固板。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，是本发明卧式转炉的结构示意图，本发明的可承重密封结构的生物质热解卧式转炉，其特征在于，包括转炉筒体1、设置于筒体前端的前封头2和设置于筒体后端的后封头3，所述筒体1两端分别伸入前封头2和后封头3内，且与前封头2和后封头3之间可相对转动的密封连接，所述筒体1内部设有供加热气体流通的热解管4，所述前封头2底部连通排气管16，用于排出尾气；所述后封头3内部的底部设置有燃烧器10，所述后封头3还安装有鼓风机11，所述鼓风机用于将燃烧器10燃烧的热能鼓入热解管4；
所述筒体1中间偏向前端位置处的壁面上设置有多个供生物质料热解出的气体采出的出气孔8，所述筒体开设出气孔8的位置处的外周还包覆有支撑筒5，所述支撑筒5的两端与筒体之间可相对转动的密封连接；所述支撑筒5外接出气管13，所述出气管13内部设置有抽风机14；
所述筒体1靠近后端的壁面上设置有多个出炭孔9，所述出炭孔9供生物质料热解生成的木炭排出转炉，筒体设置出炭孔9的位置处包覆在后封头3内，所述后封头3底部设置出炭管15，用于将木炭产出；具体的，所述后封头3内出炭管15左右两侧位置处均设置有可承重密封结构，可承重密封结构将后封头3内部空间分为燃烧器所在空间和出炭管所在空间两部分；
所述前封头2轴心位置还安装有进料机，所述进料机有壳体和螺旋轴组成，所述螺旋轴7从前封头2外部延伸至卧式转炉筒体内接近出气孔的位置，所述螺旋轴7上设有螺旋翅片，所述壳体在前封头外朝向上方开设进料口6，壳体沿轴向延伸进转炉筒体的内部，壳体与筒体前端板之间通过轴承支撑连接。
所述筒体1外周还设置有驱动齿轮12，所述驱动齿轮12与电机齿轮配合驱动筒体1缓慢转动。
图2是本发明热解管结构示意图，图3是本发明筒体周壁面结构示意图，如图所示，所述筒体1由前端板1-1、后端板1-2、外周壁1-4和热解管4组成，所述前端板1-1和后端板1-2上开设多个通孔，所述前端板和后端板之间设置多根热解管，所述热解管4将前端板1-1的通孔和后端板1-2的通孔导通，以构成加热气体通过热解炉的通道，所述外周壁1-4围成筒状以将热解管4包覆在内部，外周壁1-4的前后两端分别与前端板1-1和后端板1-2固定连接在一起。所述前端板1-1的中心位置还开设有安装进料机壳体的进料机安装孔1-3。
本发明中前封头2与筒体1之间、支撑筒5与筒体1之间、后封头3与筒体1之间均由可承重密封结构连接，以图1中A处视图为例，是后封头3与筒体1之间可承重密封结构连接位置，图4是图1中A处密封结构示意图，下面结合图4对本发明的可承重密封结构进行如下说明，所述可承重密封结构包括外焊板17和内焊板18，所述外焊板17为截面呈F形的环板，所述内焊板18为截面呈L形的环板，所述外焊板17的外侧板17-1和内侧板17-2之间设置多个滚珠上支撑座19，所述内焊板18远离其侧板18-1的一侧设置多个滚珠下支撑座20，所述滚珠上支撑座19和滚珠下支撑座20之间设置滚珠21，依附于所述外焊板17的内侧板17-2远离滚珠上支撑支座19的一侧设有主密封件22，所述主密封件22倾斜向内焊板18的侧板18-1伸出有密封舌，所述密封舌与所述内焊板的侧板18-1之间线接触密封，所述主密封件22外侧还设置有主紧固板25，所述主紧固板25将主密封件22锁定在外焊板的内侧板17-2上，所述主紧固板25沿密封舌的延伸方向还设置有弹性片，所述弹性片在密封舌过度变形时辅助所述密封舌复位；所述内焊板18的上表面并位于侧板18-1与滚珠下支撑座20之间设置辅密封件23，所述辅密封件23从接近滚珠下支撑座20的一侧朝向主密封件22的密封舌伸出有辅密封舌，所述辅密封舌与所述密封舌轻微接触在一起或留有微间隙，所述微间隙使得所述主密封件的密封舌受压微动时可与所述辅密封舌接触在一起，所述辅密封件23外通过辅紧固板24限定在内焊板18上，所述辅紧固板24沿辅密封舌的延伸方向设置有弹性片。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种具有可承重密封结构的生物质热解卧式转炉，其特征在于，包括转炉筒体、设置于转炉筒体前端的前封头和设置于转炉筒体后端的后封头，所述转炉筒体两端分别伸入前封头和后封头内，且与前封头和后封头之间可相对转动的密封连接，所述筒体内部设有供加热气体流通的热解管，所述前封头底部连通排气管，用于排出尾气；所述后封头内部的底部设置有燃烧器，所述后封头还安装有鼓风机，所述鼓风机用于将燃烧器燃烧的热能鼓入热解管；
所述转炉筒体中间偏向前端位置处的壁面上设置有多个出气孔，所述转炉筒体开设出气孔的位置处的外周还包覆有支撑筒，所述支撑筒的两端与转炉筒体之间可相对转动的密封连接；所述支撑筒外接出气管；
所述转炉筒体靠近后端的壁面上设置有多个出炭孔，转炉筒体设置出炭孔的位置处包覆在后封头内，所述后封头底部设置出炭管；
所述前封头轴心位置还安装有进料机，所述进料机由壳体和螺旋轴组成，所述螺旋轴从前封头外部延伸至卧式转炉筒体内接近出气孔的位置，所述螺旋轴上设有螺旋翅片，所述壳体在前封头外朝向上方开设进料口，壳体沿轴向延伸进转炉筒体的内部；
前封头与转炉筒体之间、支撑筒与转炉筒体之间、后封头与转炉筒体之间均由可承重密封结构连接，所述可承重密封结构包括外焊板和内焊板，所述外焊板为截面呈F形的环板，所述内焊板为截面呈L形的环板，所述外焊板的外侧板和内侧板之间设置多个滚珠上支撑座，所述内焊板远离其侧板的一侧设置多个滚珠下支撑座，所述滚珠上支撑座和滚珠下支撑座之间设置滚珠，依附于所述外焊板的内侧板远离滚珠上支撑支座的一侧设有主密封件，所述主密封件倾斜向内焊板的侧板伸出有密封舌，所述密封舌与所述内焊板的侧板之间线接触密封，所述内焊板上表面的侧板与滚珠下支撑座之间设置辅密封件，所述辅密封件从接近滚珠下支撑座的一侧朝向主密封件的密封舌伸出有辅密封舌，所述辅密封舌与所述密封舌轻微接触在一起或留有微间隙。
2.根据权利要求1所述的生物质热解卧式转炉，其特征还在于，所述筒体由前端板、后端板、外周壁和热解管组成，所述前端板和后端板上开设多个通孔，所述前端板和后端板之间设置多根热解管，所述热解管将前端板的通孔和后端板的通孔导通，以构成加热气体通过热解炉的通道，所述外周壁围成筒状以将热解管包覆在内部，外周壁的前后两端分别与前端板和后端板固定连接在一起。
3.根据权利要求1所述的生物质热解卧式转炉，其特征还在于，所述主密封件外侧还设置有主紧固板，所述主紧固板将主密封件锁定在外焊板的内侧板上，所述主紧固板沿密封舌的延伸方向还设置有弹性片，所述弹性片在密封舌过度变形时辅助所述密封舌复位。
4.根据权利要求1所述的生物质热解卧式转炉，其特征还在于，所述辅密封件外通过辅紧固板限定在内焊板上，所述辅紧固板沿辅密封舌的延伸方向设置有弹性片。
5.根据权利要求1所述的生物质热解卧式转炉，其特征还在于，所述出气管内部设置有抽风机。
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