CN202440462U - 一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，筒体前端为进料密封装置；筒体前段装有水淋夹套；出料箱位于筒体后段；出料箱与筒体之间通过鱼鳞密封来密封；换热***安装在筒体内；在筒体内布置有数排管架，每排管架分为数块交错排列在筒体内壁。本实用新型提高了兰炭(半焦)的品质，保护了环境，节约了能源。

Description

一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉

技术领域

本实用新型涉及一种工业化兰炭(半焦)生产过程中将兰炭(半焦)进行干法冷却熄焦的回转冷却炉。

背景技术

兰炭，又称作半焦，可广泛应用于电石、铁合金、化肥造气、高炉喷吹和城市居民洁净用煤等生产生活领域；生产兰炭(半焦)的同时副产焦油和焦炉煤气。

目前国内用于工业化生产兰炭(半焦)的主要方法是内热式直立炭化炉热裂解制备兰炭，它是目前运用最广泛、规模最大、最多的一种热裂解原煤制备兰炭的工艺。该种工艺对兰炭(半焦)冷却处理时主要采用水封湿法熄焦，该种熄焦方法在熄焦时会产生大量的高温废水和蒸汽，且废水和蒸汽中含有的有害成分会污染环境，同时在熄焦过程中消耗了一部分兰炭(半焦)的潜热，影响兰炭(半焦)的质量，限制兰炭的使用，产品含水量较高，增加了运输成本，用户在使用时还需进行再干燥。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，提高了兰炭(半焦)的品质，保护了环境，节约了能源，用户在使用时无需再干燥。

本实用新型的技术方案是：一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，其特征是筒体前端为进料密封装置；筒体前段装有水淋夹套；出料箱位于筒体后段；出料箱与筒体之间通过鱼鳞密封来密封；换热***安装在筒体内；在筒体内布置有数排管架，每排管架分为数块交错排列在筒体内壁。

换热***包括第一换热管、第二换热管、第三换热管、出水环管、出水管、中心管、第一进水环管和第二进水环管、第一进水管和第二进水管，其中中心管与筒体尾部法兰连接，第一进水管、第二进水管、出水管一端与中心管连接，另一端与第一进水环管、第二进水环管、出水环管连接；出水环管通过支撑板与筒体连接在一起；第一换热管、第二换热管、第三换热管后端均匀地分布在第一进水环管、第二进水环管和出水环管上，第一换热管、第二换热管、第三换热管通过管架的支撑一直通向筒体头部，在头部第一换热管、第二换热管、第三换热管被弯头I和弯头II连接形成回路；出水环管接有蒸汽排放阀；第一换热管、第二换热管、第三换热管活套在管架上以便热胀冷缩时能自由伸缩。

鱼鳞密封包括耐磨块、压板I、弹簧片、柔性垫、环形螺母、压板II、钢丝绳和配重块，弹簧片一边通过压板I、环形螺母与耐磨块连接，另一边由压板II连接在出料箱上，耐磨块在弹簧片的作用下紧密贴合在筒体密封环板上，压板I外部用钢丝绳穿过环形螺母内孔缠绕，钢丝绳两端加有配重块来调节耐磨块与密封环板之间的贴合，既要保证密封性能又不能使耐磨块磨损过快；在弹簧片与耐磨块、出料箱之间夹有一层柔性垫。

水淋夹套由上半部和下半部组成，进水口、喷淋管固定在水夹套上半部上，在水夹套下半部开有出水口，保证冷却水的回流。

进料密封装置中的动环支撑架与筒体前端板连接在一起，动环连接在动环支撑架上，静环与静环支撑架用螺栓连接在一起，静环支撑架与支架II用支撑杆连接，气缸固定在支架II上，在静环支撑架与支架II之间装有波纹膨胀节。

该回转冷却炉在炉头采用波纹膨胀节、机械密封等多种密封组合，在出料箱两端采用鱼鳞片密封，使设备具有良好的密封性；筒体外前段设置有冷却水夹套，在筒体外部进行水淋冷却，以加快刚进入筒体的高温物料的冷却速度；在筒体内前端设有导料螺旋以使物料快速进入筒体的冷却区，使兰炭(半焦)连续快速均匀的冷却；在筒体内装有列管式换热***，该***由数圈同心排列的换热管和尾部分水管组成，保证有足够的换热面积来冷却物料；换热管在筒体内有数排交错排列的管架支撑，管架与换热管之间留有间隙，既保证了换热管的轴向强度，又保证了换热管受热后可自由的伸缩；在筒体安装出料箱部位开有网格式出料孔，保证出料的连续性；筒体尾部是与换热***连接的用来进出冷却介质的旋转接头。

回转冷却炉优点

1)该回转冷却炉采用间接冷却方式，兰炭(半焦)与冷却介质不接触，保证了兰炭(半焦)被冷却后基本不含水，提高了兰炭(半焦)品质。

2)兰炭(半焦)与冷却介质不接触，保证冷却介质不被污染。

3)在设备炉头采用波纹膨胀节、机械密封密封组合，出料段采用鱼鳞密封，使设备具有良好的密封性，减少了环境污染，保证了设备运行的安全性。

附图说明

图1是本实用新型回转冷却炉的结构示意图。

图2是换热***结构示意图。

图3-1是鱼鳞密封结构示意图。

图3-2是图3-1的左视图。

图4是图1中A-A剖视结构示意图，即水淋夹套结构示意图。

图5是进料密封装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，回转冷却炉的主体是筒体6，在筒体6上按照等弯矩原则设置有滚圈I 4和滚圈II7，它们分别由托轮装置14和挡托轮装置16支撑，一起用来支撑筒体6及操作重量；大齿圈5设置在滚圈I4后部与大齿圈座20连接在一起，大齿圈座20焊接在筒体6上，大齿圈5通过与传动装置15上的小齿轮啮合传动，带动筒体6及其上部件转动；筒体6前端为进料密封装置2，其上设有进料管1；筒体6前段装有水淋夹套3，水淋夹套由支腿17支撑；出料箱9位于筒体6后段，其上设有出料口II12；出料箱由支架I 13支撑；出料箱9与筒体6之间用鱼鳞密封8密封。

如图2所示，筒体6是设备的主体，为了使物料快速进入冷却区且不使物料在筒体前端堆积，在筒体内的前端部设计了导料螺旋19；在筒体6内布置有数排管架21，用来支撑换热***的第一换热管22、第二换热管23、第三换热管24，每排管架分为数块交错排列在筒体内壁，这样可保证物料在筒体内顺利流动；在筒体前段外部水淋冷却部位设有挡水板18，用来防止外部水淋水沿筒体流向后部；筒体在安装出料箱部位开有网格装出料口I 26，在其后设有挡料板27，以避免物料进入换热***环管区。

如图2所示，换热***安装在筒体6内，换热***主要由第一换热管22、第二换热管23、第三换热管24、出水环管28、出水管29、中心管30、第一进水环管33和第二进水环管35、第一进水管34和第二进水管36等组成。中心管30与筒体尾部法兰连接，第一进水管34、第二进水管36、出水管29一端与中心管30连接，另一端与第一进水环管33和第二进水环管35、出水环管28连接，出水环管28通过支撑板32与筒体6连接在一起；第一换热管22、第二换热管23、第三换热管24后端均匀地分布在第一进水环管33、第二进水环管35和出水环管28上，第一换热管22、第二换热管23、第三换热管24通过管架21的支撑一直通向筒体6头部，在头部第一换热管22、第二换热管23、第三换热管24被两个弯头I 37和弯头II38连接形成回路，冷却水在形成的密闭回路中循环；出水环管28接有蒸汽排放阀31，以便随时排放冷却水中的蒸汽；第一换热管22、第二换热管23、第三换热管24活套在管架21上以便热胀冷缩时能自由伸缩。

如图1所示，在筒体6的出料口II26外部装有出料箱9，冷却后的兰炭(半焦)通过出料口II26进入出料箱9后由出料口I12流出进入下道工序；出料箱9与筒体6之间通过鱼鳞密封8来密封。

如图3-1和图3-2所示，鱼鳞密封8主要由耐磨块39、压板I 40、弹簧片41、柔性垫42、环形螺母43、压板II44、钢丝绳45、配重块46等组成。弹簧片41一边通过压板I 40、环形螺母43与耐磨块39连接，另一边由压板II44连接在出料箱9上，耐磨块39在弹簧片41的作用下紧密贴合在筒体密封环板25上，压板I 40外部用钢丝绳45穿过环形螺母43内孔缠绕，钢丝绳45两端加有配重块46来调节耐磨块39与密封环板25之间的贴合，既要保证密封性能又不能使耐磨块39磨损过快；在弹簧片41与耐磨块39、出料箱9之间夹有一层柔性垫42，以达到更好的密封效果。

如图4所示，由于物料刚进入筒体6时温度高，为了使物料快速降温，在筒体6外部前段部分设有水淋夹套3，冷却水通过进水口47进入喷淋管48，对筒体6外表面喷淋冷却；水淋夹套3由上半部49和下半部50组成，进水口47、喷淋管48固定在水夹套上半部49上，在水夹套下半部50开有出水口51，保证冷却水的回流。

如图5所示，进料密封装置2安装在筒体6前端，采用波纹膨胀节、机械密封等多种密封组合结构。具体结构是动环支撑架52与筒体前端板连接在一起，动环53连接在动环支撑架52上，静环56与静环支撑架57用螺栓连接在一起，静环支撑架57与支架II59用支撑杆连接，气缸60固定在支架II59上，在静环支撑架57与支架II59之间装有波纹膨胀节58，用来吸收由于筒体受热膨胀产生的伸长；在筒体受热伸长稳定后，安装在静环支撑架57上的气缸60给静环56一定的反方向推力，使静环56与动环53始终紧贴，而静环56两侧开的加油孔55和密封面上开的油槽54，保证了润滑***自动供给的润滑脂在静环56与动环53两密封面之间形成良好的润滑和密封，保证密封的安全可靠。

回转冷却炉工作原理

回转冷却炉运转时由传动装置15上的小齿轮与安装在筒体6上的大齿圈5啮合，带动筒体6在挡托轮装置16和托轮装置14上连续运行，传动装置15中的主电机采用变频调速电机，可以适应不同工况条件下对转速要求。其具体工作原理如下：

当回转冷却炉开始运行后，物料由进料管1进入筒体6，在导料螺旋19的作用下被迅速均匀的推入冷却区，物料在冷却区与第一换热管22、第二换热管23、第三换热管24进行充分换热后被冷却，由网格装出料口II26进入出料箱9排入后序。

换热***所需的冷却水由旋转接头10进入中心管30，随后经连接在其上的第一进水管34和第二进水管36进入第一进水环管33和第二进水环管35，在进水环管的分配下进入第二换热管23和第三换热管24，第二换热管23和第三换热管24在头部分别用弯头I 37和弯头II38与第一换热管22连接，形成密闭回路，经过第二换热管23和第三换热管24的冷却水进入第一换热管22中，回流到出水环管28中，再经出水管29进入中心管30，随后由旋转接头10上的出水口排出；冷却过程中产生的少量蒸汽，由连接在出水环管28上的蒸汽排放阀31随时排放，保证换热管中不会因有气而影响水流。

筒体6前段外壁的水淋冷却水由连接在水淋夹套3上的进水口47进入喷淋管48，将冷却水均匀的喷洒在筒体外壁上，冷却水经过夹套的收集后，再通过出水口51回流，进入冷却水循环***。

在兰炭进入冷却炉后仍处于高温状态，兰炭在高温状态下与空气接触容易燃烧，且仍存有残留煤气，在筒体转动过程中会产生粉尘，此时必须将筒体密闭与外部空气隔绝。本设备在炉头采用波纹膨胀节、机械密封等多种密封组合结构，当设备运转时，筒体6受热膨胀，动环53随着筒体膨胀压紧静环56，使动环53和静环56密封面紧密贴合，同时波纹膨胀节58受压收缩，来调整补偿筒体6受热膨胀的伸长量；在筒体6伸长稳定后，安装在静环支撑架57上的气缸60给静环56一定的反方向推力，使静环56与动环53始终紧贴，而静环56两侧开的加油孔55和密封面上开的油槽54，保证了润滑***自动供给的润滑脂在静环56与动环53两密封面之间形成良好的润滑和密封，保证密封的安全可靠。

出料端鱼鳞密封的耐磨块39在弹簧片41的作用下始终紧密贴合在筒体密封环板25上，且压板I40外部有钢丝绳45穿过环形螺母43内孔缠绕，钢丝绳45两端加有配重块46，可以调节耐磨块39与密封环板25之间的贴合，既保证密封性能又不能使耐磨块39磨损过快；为达到更好的密封效果，在弹簧片41与耐磨块39、出料箱9之间夹有一层柔性垫42。

Claims (5)

1.一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，其特征是筒体(6)前端为进料密封装置(2)；筒体(6)前段装有水淋夹套(3)；出料箱(9)位于筒体(6)后段；出料箱(9)与筒体(6)之间通过鱼鳞密封(8)来密封；换热***安装在筒体(6)内；在筒体(6)内布置有数排管架(21)，每排管架分为数块交错排列在筒体内壁。

2.如权利要求1所述的一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，其特征是：换热***包括第一换热管(22)、第二换热管(23)、第三换热管(24)、出水环管(28)、出水管(29)、中心管(30)、第一进水环管(33)和第二进水环管(35)、第一进水管(34)和第二进水管(36)，其中中心管(30)与筒体尾部法兰连接，第一进水管(34)、第二进水管(36)、出水管(29)一端与中心管(30)连接，另一端与第一进水环管(33)、第二进水环管(35)、出水环管(28)连接；出水环管(28)通过支撑板(32)与筒体(6)连接在一起；第一换热管(22)、第二换热管(23)、第三换热管(24)后端均匀地分布在第一进水环管(33)、第二进水环管(35)和出水环管(28)上，第一换热管(22)、第二换热管(23)、第三换热管(24)通过管架(21)的支撑一直通向筒体(6)头部，在头部第一换热管(22)、第二换热管(23)、第三换热管(24)被弯头I(37)和弯头II(38)连接形成回路；出水环管(28)接有蒸汽排放阀(31)；第一换热管(22)、第二换热管(23)、第三换热管(24)活套在管架(21)上以便热胀冷缩时能自由伸缩。

3.如权利要求1所述的一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，其特征是：鱼鳞密封(8)包括耐磨块(39)、压板I(40)、弹簧片(41)、柔性垫(42)、环形螺母(43)、压板II(44)、钢丝绳(45)和配重块(46)，弹簧片(41)一边通过压板I(40)、环形螺母(43)与耐磨块(39)连接，另一边由压板II(44)连接在出料箱(9)上，耐磨块(39)在弹簧片(41)的作用下紧密贴合在筒体密封环板(25)上，压板I(40)外部用钢丝绳(45)穿过环形螺母(43)内孔缠绕，钢丝绳(45)两端加有配重块(46)来调节耐磨块(39)与密封环板(25)之间的贴合，既要保证密封性能又不能使耐磨块(39)磨损过快；在弹簧片(41)与耐磨块(39)、出料箱(9)之间夹有一层柔性垫(42)。

4.如权利要求1所述的一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，其特征是：水淋夹套(3)由上半部(49)和下半部(50)组成，进水口(47)、喷淋管(48)固定在水夹套上半部(49)上，在水夹套下半部(50)开有出水口(51)，保证冷却水的回流。

5.如权利要求1所述的一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，其特征是：进料密封装置(2)中的动环支撑架(52)与筒体前端板连接在一起，动环(53)连接在动环支撑架(52)上，静环(56)与静环支撑架(57)用螺栓连接在一起，静环支撑架(57)与支架II(59)用支撑杆连接，气缸(60)固定在支架II(59)上，在静环支撑架(57)与支架II(59)之间装有波纹膨胀节(58)。

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