專利名稱：刮板式氣體傳熱器及其實(shí)施傳熱工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用氣體對(duì)固體，或粘稠液體進(jìn)行傳熱或傳質(zhì)傳熱反應(yīng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
對(duì)固體物料及粘稠物料進(jìn)行傳熱或傳質(zhì)傳熱反應(yīng)，目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的傳熱設(shè)備及其相應(yīng)的實(shí)施工藝存在物料在傳熱過(guò)程中易堵塞，易結(jié)垢，易磨損設(shè)備，傳熱時(shí)間過(guò)短，傳熱效率低等技術(shù)問(wèn)題；另外，對(duì)固液二相物料進(jìn)行固液分離時(shí)，當(dāng)物料中的固體比重與液體的比重接近，且物料中固體顆粒的直徑很小時(shí)，目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的常規(guī)工程分離手段(離心方法及機(jī)械過(guò)濾方法等)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的，有效的，大規(guī)?；墓I(yè)化固液分離。2006年9月14日本申請(qǐng)人申請(qǐng)了“干式煤制解加氫裂解反應(yīng)器及裂解制油工藝”發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00610127327.0)，它是針對(duì)煤制解加氫裂解反應(yīng)，在此基礎(chǔ)上本申請(qǐng)人對(duì)其中的隔板和垂直軸結(jié)構(gòu)及進(jìn)氣方式作了改進(jìn)，使之可以擴(kuò)大到煤制油以外的其它工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，并能解決上述的技術(shù)不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明技術(shù)解決的問(wèn)題是克服上述的技術(shù)不足，提供一種刮板式氣體傳熱器及其實(shí)施工藝工藝，可對(duì)固體物料及粘稠物料按需要的傳熱速度及方式進(jìn)行傳熱或傳質(zhì)傳熱反應(yīng)，也可對(duì)固體比重與液體的比重接近，且物料中固體顆粒的直徑很小的固液二相物料進(jìn)行有效的固液分離，并使工廠能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間滿負(fù)荷地工作，使傳熱效率和可靠性更高，不僅可以應(yīng)用到煤制油領(lǐng)域，也可以應(yīng)用至煤制油以外的其它工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案刮板式氣體傳熱器，為立式圓柱形，上部開(kāi)有物料的入口，底部開(kāi)有物料的出口，內(nèi)部有層疊設(shè)置的隔板，將刮板式氣體傳熱器內(nèi)部分隔成多個(gè)扁平的空間，或?qū)⑵渥韵露戏殖扇舾啥危慷斡腥舾蓚€(gè)扁平空間；每個(gè)扁平空間內(nèi)至少有一塊刮板，每塊刮板安裝在垂直軸上，垂直軸通過(guò)設(shè)在頂部或底部的驅(qū)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；每塊隔板上開(kāi)有排料孔，排料孔的圓周位置自上而下按垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的反向順序錯(cuò)開(kāi)，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器的頂部后，必須逐層流過(guò)每一塊隔板，并在每一塊隔板上移動(dòng)約一圓周后才能落到下一塊隔板，最后到達(dá)刮板式氣體傳熱器的最底部的排出口排出，其特征在于所述的每個(gè)扁平空間采用下述四種進(jìn)氣方式之一第一種方式為側(cè)面進(jìn)氣側(cè)面排氣所述的隔板為實(shí)心隔板，所述的垂直軸為實(shí)心軸，氣體從實(shí)心隔板側(cè)面進(jìn)氣口進(jìn)入每個(gè)扁平的空間與物料直接接觸傳熱，物料受到傳熱后產(chǎn)生的氣體隨傳熱氣一起從側(cè)面出氣口排出；或第二種進(jìn)氣方式為底部進(jìn)氣側(cè)面排氣，所述的隔板為空心隔板，所述的垂直軸為實(shí)心軸，進(jìn)入每層扁平空間的傳熱氣體從刮板式氣體傳熱器的側(cè)面進(jìn)入空心隔板的空腔，然后通過(guò)空心隔板上的開(kāi)孔排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口排出扁平空間；或第三種進(jìn)氣方式為空心軸進(jìn)氣側(cè)面出氣，所述的垂直軸為空心軸，所述的隔板為實(shí)心隔板，傳熱氣體通過(guò)空心軸進(jìn)入與空心軸連通在一起的排氣管，并從排氣管上設(shè)置的排氣小孔排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口排出扁平空間；或第四種方式為氣體同時(shí)從空心軸和空心隔板進(jìn)氣和從側(cè)面排氣，所述的垂直軸為空心軸，所述的隔板為空心板，傳熱氣體通過(guò)空心軸進(jìn)入與空心軸連通在一起的排氣管，并從排氣管上設(shè)置的排氣小孔排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口排出扁平空間，同時(shí)傳熱氣體從側(cè)面進(jìn)入空心隔板的空腔，然后通過(guò)空心隔板上的開(kāi)孔排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口排出扁平空間。
刮板式氣體傳熱器及其實(shí)施工藝技術(shù)，其特征在于通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)采用刮板式氣體傳熱器實(shí)施傳熱或傳熱反應(yīng)工藝，其特征在于通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)(1)將物料從上述所述的刮板式氣體傳熱器中的物料入口進(jìn)入；(2)將傳熱氣體進(jìn)入各扁平空間，并從側(cè)面出氣口排出，所述的每個(gè)扁平空間采用下述四種進(jìn)氣方式之一第一種方式為側(cè)面進(jìn)氣側(cè)面排氣所述的隔板為實(shí)心隔板，所述的垂直軸為實(shí)心軸，氣體從實(shí)心隔板側(cè)面進(jìn)氣口進(jìn)入每個(gè)扁平的空間與物料直接接觸傳熱；或第二種進(jìn)氣方式為底部進(jìn)氣側(cè)面排氣，所述的隔板為空心隔板，所述的垂直軸為實(shí)心軸，進(jìn)入每層扁平空間的傳熱氣體從刮板式氣體傳熱器的側(cè)面進(jìn)入空心隔板的空腔，然后通過(guò)空心隔板上的開(kāi)孔排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間；或第三種進(jìn)氣方式為空心軸進(jìn)氣側(cè)面出氣，所述的垂直軸為空心軸，所述的隔板為實(shí)心隔板，傳熱氣體通過(guò)空心軸進(jìn)入與空心軸連通在一起的排氣管，并從排氣管上設(shè)置的排氣小孔排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間；或第四種方式為氣體同時(shí)從空心軸和空心隔板進(jìn)氣和從側(cè)面排氣，所述的垂直軸為空心軸，所述的隔板為空心板，傳熱氣體通過(guò)空心軸進(jìn)入與空心軸連通在一起的排氣管，并從排氣管上設(shè)置的排氣小孔排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，同時(shí)傳熱氣體從側(cè)面進(jìn)入空心隔板的空腔，然后通過(guò)空心隔板上的開(kāi)孔排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間；(3)各層扁平空間內(nèi)的刮板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與自上而下的各塊隔板上的排料孔的順序的方向相反，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器的第一層空間后必須在該扁平空間內(nèi)在刮板的推動(dòng)下移動(dòng)近一個(gè)圓周后才能落入下一層扁平空間，以此類推，直至落到刮板式氣體傳熱器的底部，并從物料排出口排出，調(diào)節(jié)刮板的轉(zhuǎn)速就可以調(diào)節(jié)物料在刮板式氣體傳熱器內(nèi)的停留時(shí)間；(4)物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣體一起從刮板式氣體傳熱器的出氣口排出。
(5)在上述步驟(4)后還有循環(huán)使用氣體的步驟物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣體一起從刮板式氣體傳熱器的出氣口排出后，經(jīng)換熱系統(tǒng)及分離系統(tǒng)，分別得到物料中的液體和氣體，以及傳熱氣體，當(dāng)需要將傳熱氣體重新使用時(shí)，可將其與補(bǔ)充的新鮮傳熱氣混合后經(jīng)壓縮機(jī)加壓循環(huán)使用；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)現(xiàn)有的加熱爐，熱交換器，冷卻器無(wú)法處理固體物料，或在處理粘稠物料時(shí)易堆積，堵塞，結(jié)垢，本發(fā)明的刮板式氣體傳熱器內(nèi)有刮板機(jī)構(gòu)推動(dòng)物料，處理這類物料時(shí)不會(huì)發(fā)生這類問(wèn)題，裝置連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間可以更長(zhǎng)，傳熱效率更高。
(2)當(dāng)固液二相物料中固體與液體的比重接近，且固體顆粒很細(xì)時(shí)，現(xiàn)有的固液分離技術(shù)在工業(yè)上無(wú)法成功地進(jìn)行物料的固液分離，刮板式氣體傳熱器由于采用了用氣體加熱物料使物料中液體揮發(fā)的方法，使這類物料的固液分離在工業(yè)應(yīng)用上可以實(shí)現(xiàn)。
(3)相對(duì)于用常規(guī)的氣體流化床技術(shù)氣體與物料反應(yīng)時(shí)間比較短的現(xiàn)象，刮板式氣體傳熱器的結(jié)構(gòu)可以使某些需要固體物料長(zhǎng)時(shí)間與氣體直接接觸反應(yīng)成為可能。
(4)由于物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器后其溫度隨自上而下運(yùn)動(dòng)而逐步變化，可使由不同蒸發(fā)，結(jié)晶，或反應(yīng)溫度組分組成的多組分聚合物料的傳熱反應(yīng)進(jìn)行得更充分徹底。
(5)相對(duì)于本申請(qǐng)人的“干式煤制解加氫裂解反應(yīng)器及裂解制油工藝”發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00610127327.0)，本發(fā)明由于將實(shí)心隔板改為空心結(jié)構(gòu)，使傳熱氣由物料表面對(duì)流傳熱改為底部浮騰傳熱加表明對(duì)流傳熱，由于又將實(shí)心軸改為空心軸，使傳熱氣體可以通過(guò)空心軸進(jìn)入排氣管，并從排氣管上的小孔噴吹物料表面，結(jié)果是更加提高了傳熱氣體對(duì)物料的傳熱效果，使之可以擴(kuò)大到煤制油以外的其它工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明的刮板式氣體傳熱器的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的實(shí)施工藝示意圖；圖2為圖1中刮板式氣體傳熱器的俯視示意圖；圖3為本發(fā)明的刮板式氣體傳熱器的隔板中的一種，為空心隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的刮板式氣體傳熱器中的垂直軸為空心軸時(shí)的進(jìn)氣側(cè)面出氣結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為發(fā)明的刮板式氣體傳熱器中的氣體同時(shí)從空心軸及空心隔板進(jìn)氣和從側(cè)面排氣結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，為本發(fā)明的刮板式氣體傳熱器10為立式圓柱形，上部開(kāi)有物料的入口6，底部開(kāi)有物料的排出口7，內(nèi)部有層疊設(shè)置的隔板11，將刮板式氣體傳熱器10內(nèi)部分隔成多個(gè)扁平的空間；每個(gè)扁平空間內(nèi)至少有一塊刮板5(圖1僅表示出一塊刮板，如果為多個(gè)刮板，各刮板之間的布置角為360度除以刮板塊數(shù)，可以等分，也可以不等分，刮板的塊數(shù)根據(jù)推料的要求選取，各刮板連接于垂直軸9上)，每個(gè)刮板5安裝在垂直軸9上，垂直軸9通過(guò)設(shè)在頂部或底部的驅(qū)動(dòng)機(jī)8帶動(dòng)；每塊隔板11上開(kāi)有一個(gè)排料孔13，排料孔13的圓周位置自上而下按垂直軸9轉(zhuǎn)動(dòng)方向21的反向18順序錯(cuò)開(kāi)，如圖2所示，物料從上一層隔板的排料孔垂直落到本層隔板上的19位置(19也是上一層隔板的排料孔位置)，刮板5在驅(qū)動(dòng)機(jī)8及垂直軸9的驅(qū)動(dòng)下沿轉(zhuǎn)向21推動(dòng)物料在隔板11上移動(dòng)約一周，直到物料從該層隔板的排料孔位置13落下，垂直落到下層隔板上，而下層隔板的排料孔位置為20，它沿垂直軸轉(zhuǎn)向21的反向18，較該層隔板排料孔13又移動(dòng)了一小弧段距離，以此類推，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10的頂部后，必須逐層流過(guò)每一塊隔板11，并在每一塊隔板11上移動(dòng)約一圓周后才能落到下一塊隔板，最后到達(dá)刮板式氣體傳熱器10的最底部從物料的排出口7排出。
根據(jù)對(duì)物料的不同，每個(gè)扁平空間可以分別采用四種進(jìn)氣方式中的一種第一種方式一般適用于粘稠物料或顆粒直徑小且比重小的粉體，它為側(cè)面進(jìn)氣側(cè)面排氣，如圖1所示，隔板11為實(shí)心隔板，垂直軸9為實(shí)心軸，氣體14從實(shí)心隔板側(cè)面進(jìn)氣口12進(jìn)入每個(gè)扁平的空間與物料直接接觸傳熱，物料受到傳熱后產(chǎn)生的氣體隨傳熱氣一起從側(cè)面出氣口3排出；第二種進(jìn)氣方式一般適用于大顆粒的固體物料，它為底部進(jìn)氣側(cè)面排氣，如圖3所示，隔板11為空心隔板23，垂直軸9為實(shí)心軸，進(jìn)入每層扁平空間的傳熱氣體14從刮板式氣體傳熱器10的側(cè)面進(jìn)入空心隔板23的空腔24，然后通過(guò)空心隔板23上的開(kāi)孔25(開(kāi)孔25可以為一個(gè)或一個(gè)以上)排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口3排出扁平空間；第三種進(jìn)氣方式一般適用于固液二相物料，它為空心軸進(jìn)氣側(cè)面出氣，如圖4所示，垂直軸9為空心軸29，隔板11為實(shí)心隔板，傳熱氣體14通過(guò)空心軸29進(jìn)入與空心軸29焊接在一起且連通的排氣管31(排氣管31可以為一個(gè)或一個(gè)以上)，并從排氣管31上設(shè)置的排氣小孔30(排氣小孔30可以為一個(gè)或一個(gè)以上)排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口3排出扁平空間，傳熱氣體14進(jìn)入空心軸29的方式為同時(shí)從空心軸29的上、下兩端進(jìn)入，或只從上下兩端的任意一端進(jìn)入；第四種方式一般適用于比重比較輕，顆粒大小不均的固體物料，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是氣體同時(shí)從空心軸和空心隔板進(jìn)氣和從側(cè)面排氣，如圖5所示，垂直軸9為空心軸29，隔板11為空心板23，傳熱氣體14通過(guò)空心軸29進(jìn)入與空心軸29連通在一起的排氣管31，并從排氣管31上設(shè)置的排氣小孔30(排氣小孔30可以為一個(gè)或一個(gè)以上)排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口3排出扁平空間，其中傳熱氣體14進(jìn)入空心軸29的方式為同時(shí)從空心軸29的上、下兩端進(jìn)入，或只從上下兩端的任意一端進(jìn)入；同時(shí)傳熱氣體14從側(cè)面進(jìn)入空心隔板23的空腔24，然后通過(guò)空心隔板23上的開(kāi)孔25(開(kāi)孔25可以為一個(gè)或一個(gè)以上)排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口3排出扁平空間；采用刮板式氣體傳熱器實(shí)施傳熱或傳熱反應(yīng)工藝如下(1)將物料從刮板式氣體傳熱器10中的物料入口6進(jìn)入；(2)將傳熱氣體14經(jīng)從傳熱設(shè)備17的傳熱后采用前述四種進(jìn)氣方式之一進(jìn)入各扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口3排出扁平空間，其中傳熱氣體14可以全部經(jīng)傳熱設(shè)備17傳熱后可以直接進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10，也可以部分經(jīng)傳熱設(shè)備17后與部分不經(jīng)傳熱設(shè)備17的傳熱氣匯合后進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10；(3)各層扁平空間內(nèi)的刮板5的轉(zhuǎn)動(dòng)方向21與自上而下的各塊隔板11上的排料孔13的順序的方向18相反，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10的第一層空間后必須在該扁平空間內(nèi)在刮板5的推動(dòng)下移動(dòng)近一個(gè)圓周后才能落入下一層扁平空間，以此類推，直至落到刮板式氣體傳熱器10的底部，并從物料排出口7排出，調(diào)節(jié)刮板5的轉(zhuǎn)速就可以調(diào)節(jié)物料在刮板式氣體傳熱器10內(nèi)的停留時(shí)間，在傳熱氣溫度不變的條件下，停留時(shí)間越長(zhǎng)，物料從刮板式氣體傳熱器排出時(shí)的溫度與傳熱氣的溫度越接近，與物料入刮板式氣體傳熱器10時(shí)的溫度差越大。如果是用于將固液二相物料進(jìn)行固液分離，則物料排出刮板式氣體傳熱器10時(shí)所含的液體越少，固液分離得越徹底；(4)物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣體一起從刮板式氣體傳熱器10的出氣口3排出。
(5)在上述步驟(4)后還可以對(duì)氣體14進(jìn)行循環(huán)使用，如圖1所示，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣體一起從刮板式氣體傳熱器10的出氣口3排出后，經(jīng)換熱系統(tǒng)1及分離系統(tǒng)2，分別得到物料中的液體和氣體，以及傳熱氣體，當(dāng)需要將傳熱氣體重新使用時(shí)，可將其與補(bǔ)充的新鮮傳熱氣16混合后經(jīng)壓縮機(jī)15加壓循環(huán)使用。
本發(fā)明的實(shí)施工藝如下(1)將需傳熱的物料從刮板式氣體傳熱器10中的物料入口6進(jìn)入，進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10的物料可以是單質(zhì)或混質(zhì)，可以是固體或液體，也可以是固液二相；(2)將傳熱氣14從刮板式氣體傳熱器10的一側(cè)12進(jìn)入各層隔板11所形成的扁平空間，并從刮板式氣體傳熱器10的另一例壁出氣口3排出使刮板式氣體傳熱器10內(nèi)的各扁平空間充滿傳熱氣，各扁平空間的進(jìn)氣及出氣為并聯(lián)連接，也可以是將刮板式氣體傳熱器10自下而上分成若干段，每段有若干個(gè)扁平空間組成，段與段之間的進(jìn)出氣體是串聯(lián)連接，每一段的各扁平空間的進(jìn)出氣體是并聯(lián)連接，使進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10的物料能與傳熱氣充分直接接觸傳熱及反應(yīng)。
(3)各層扁平空間內(nèi)的刮板5的轉(zhuǎn)動(dòng)方向21與自上而下的各塊隔板11上的開(kāi)孔13的順序的方向18相反，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10的第一層空間后必須在該扁平空間內(nèi)在刮板5的推動(dòng)下移動(dòng)近一個(gè)圓周后才能落入下一層扁平空間，以此類推，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器10的頂部后，必須逐層流過(guò)每一塊隔板11，并在每一塊隔板11上移動(dòng)約一圓周后才能落到下一塊隔板，最后到達(dá)反應(yīng)器10的最底部從物料的排出口7排出。
(4)在刮板式氣體傳熱器10內(nèi)，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體隨傳熱氣一起從出氣口3排出刮板式氣體傳熱器10；在刮板式氣體傳熱器10中物料與傳熱氣的傳熱或傳質(zhì)傳熱在常壓下進(jìn)行，或在有壓力下進(jìn)行，也可以在負(fù)壓下進(jìn)行；刮板式氣體傳熱器10的外殼可與殼外介質(zhì)傳熱，或不傳熱。
(5)從刮板式氣體傳熱器10出氣口3排出的氣體進(jìn)入換熱系統(tǒng)1及分離系統(tǒng)2，將物料傳熱后產(chǎn)生的氣體4與傳熱氣22分開(kāi)，傳熱氣經(jīng)壓縮機(jī)15加壓并與補(bǔ)充傳熱氣16混合后循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.刮板式氣體傳熱器，為立式圓柱形，上部開(kāi)有物料的入口(6)，底部開(kāi)有物料的出口(7)，內(nèi)部有層疊設(shè)置的隔板(11)，將刮板式氣體傳熱器(10)內(nèi)部分隔成多個(gè)扁平的空間，或?qū)⑵渥韵露戏殖扇舾啥?，每段有若干個(gè)扁平空間；每個(gè)扁平空間內(nèi)至少有一塊刮板(5)，每塊刮板(5)安裝在垂直軸(9)上，垂直軸(9)通過(guò)設(shè)在頂部或底部的驅(qū)動(dòng)機(jī)(8)帶動(dòng)；每塊隔板(11)上開(kāi)有排料孔(13)，排料孔(13)的圓周位置自上而下按垂直軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)方向(21)的反向(18)順序錯(cuò)開(kāi)，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器(10)的頂部后，必須逐層流過(guò)每一塊隔板(11)，并在每一塊隔板(11)上移動(dòng)約一圓周后才能落到下一塊隔板，最后到達(dá)刮板式氣體傳熱器(10)的最底部的排出口(7)排出，其特征在于所述的每個(gè)扁平空間采用下述四種進(jìn)氣方式之一第一種方式為側(cè)面進(jìn)氣側(cè)面排氣所述的隔板(11)為實(shí)心隔板，所述的垂直軸(9)為實(shí)心軸，氣體(14)從實(shí)心隔板側(cè)面進(jìn)氣口(12)進(jìn)入每個(gè)扁平的空間與物料直接接觸傳熱，物料受到傳熱后產(chǎn)生的氣體隨傳熱氣一起從側(cè)面出氣口(3)排出；或第二種進(jìn)氣方式為底部進(jìn)氣側(cè)面排氣，所述的隔板(11)為空心隔板(23)，所述的垂直軸(9)為實(shí)心軸，進(jìn)入每層扁平空間的傳熱氣體(14)從刮板式氣體傳熱器(10)的側(cè)面進(jìn)入空心隔板(23)的空腔(24)，然后通過(guò)空心隔板(23)上的開(kāi)孔(25)排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口(3)排出扁平空間；或第三種進(jìn)氣方式為空心軸進(jìn)氣側(cè)面出氣，所述的垂直軸(9)為空心軸(29)，所述的隔板(11)為實(shí)心隔板，傳熱氣體(14)通過(guò)空心軸(29)進(jìn)入與空心軸(29)連通在一起的排氣管(31)，并從排氣管(31)上設(shè)置的排氣小孔(30)排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口(3)排出扁平空間；或第四種方式為氣體同時(shí)從空心軸和空心隔板進(jìn)氣和從側(cè)面排氣，所述的垂直軸(9)為空心軸(29)，所述的隔板(11)為空心板(23)，傳熱氣體(14)通過(guò)空心軸(29)進(jìn)入與空心軸(29)連通在一起的排氣管(31)，并從排氣管(31)上設(shè)置的排氣小孔(30)排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口(3)排出扁平空間，同時(shí)傳熱氣體(14)從側(cè)面進(jìn)入空心隔板(23)的空腔(24)，然后通過(guò)空心隔板(23)上的開(kāi)孔(25)排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間，物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣一起從側(cè)面的排氣口(3)排出扁平空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板式氣體傳熱器，其特征在于所述的刮板式氣體傳熱器(10)中的刮板(5)的數(shù)量為多塊時(shí)，為圓周等分布置或不等分布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板式氣體傳熱器，其特征在于所述的側(cè)面進(jìn)氣口(12)及出氣口(3)的數(shù)量分別為一個(gè)或一個(gè)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板式氣體傳熱器，其特征在于所述的傳熱氣體(14)進(jìn)入空心軸(29)的方式為同時(shí)從空心軸(29)的上、下兩端進(jìn)入，或只從上下兩端的任意一端進(jìn)入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板式氣體傳熱器，其特征在于所述的進(jìn)入刮板式氣體傳熱器的傳熱氣體(14)為只傳熱的氣體，或?yàn)榧扰c物料傳熱又與物料有物理化學(xué)反應(yīng)的氣體，使刮板式氣體傳熱器(10)可以用于加熱物料，或冷卻物料，或進(jìn)行固液二相物料的固液分離，或用于進(jìn)行各種加熱或冷卻的物理化學(xué)反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板式氣體傳熱器(10)，其特征在于所述的刮板式氣體傳熱器(10)的每一個(gè)扁平空間，其進(jìn)入的傳熱氣及排出氣體為并聯(lián)連接；或刮板式氣體傳熱器(10)中段與段之間的進(jìn)出氣體為串聯(lián)連接，每一段的各扁平空間的進(jìn)出氣體是并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板式氣體傳熱器，其特征在于所述的傳熱的氣體(14)可以循環(huán)使用，或不循環(huán)使用。
8.采用刮板式氣體傳熱器實(shí)施傳熱或傳熱反應(yīng)工藝，其特征在于通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)(1)將物料從權(quán)利要求1所述的刮板式氣體傳熱器(10)中的物料入口(6)進(jìn)入；(2)將傳熱氣體(14)進(jìn)入各扁平空間，并從側(cè)面出氣口(3)排出，所述的每個(gè)扁平空間采用下述四種進(jìn)氣方式之一第一種方式為側(cè)面進(jìn)氣側(cè)面排氣所述的隔板(11)為實(shí)心隔板，所述的垂直軸(9)為實(shí)心軸，氣體(14)從實(shí)心隔板側(cè)面進(jìn)氣口(12)進(jìn)入每個(gè)扁平的空間與物料直接接觸傳熱；或第二種進(jìn)氣方式為底部進(jìn)氣側(cè)面排氣，所述的隔板(11)為空心隔板(23)，所述的垂直軸(9)為實(shí)心軸，進(jìn)入每層扁平空間的傳熱氣體(14)從刮板式氣體傳熱器(10)的側(cè)面進(jìn)入空心隔板(23)的空腔(24)，然后通過(guò)空心隔板(23)上的開(kāi)孔(25)排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間；或第三種進(jìn)氣方式為空心軸進(jìn)氣側(cè)面出氣，所述的垂直軸(9)為空心軸(29)，所述的隔板(11)為實(shí)心隔板，傳熱氣體(14)通過(guò)空心軸(29)進(jìn)入與空心軸(29)連通在一起的排氣管(31)，并從排氣管(31)上設(shè)置的排氣小孔(30)排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間；或第四種方式為氣體同時(shí)從空心軸和空心隔板進(jìn)氣和從側(cè)面排氣，所述的垂直軸(9)為空心軸(29)，所述的隔板(11)為空心板(23)，傳熱氣體(14)通過(guò)空心軸(29)進(jìn)入與空心軸(29)連通在一起的排氣管(31)，并從排氣管(31)上設(shè)置的排氣小孔(30)排出，與物料傳熱后進(jìn)入扁平空間，同時(shí)傳熱氣體(14)從側(cè)面進(jìn)入空心隔板(23)的空腔(24)，然后通過(guò)空心隔板(23)上的開(kāi)孔(25)排出，在與物料傳熱后進(jìn)入每個(gè)扁平空間；(3)各層扁平空間內(nèi)的刮板(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(21)與自上而下的各塊隔板(11)上的排料孔(13)的順序的方向(18)相反，使物料進(jìn)入刮板式氣體傳熱器(10)的第一層空間后必須在該扁平空間內(nèi)在刮板(5)的推動(dòng)下移動(dòng)近一個(gè)圓周后才能落入下一層扁平空間，以此類推，直至落到刮板式氣體傳熱器(10)的底部，并從物料排出口(7)排出，調(diào)節(jié)刮板(5)的轉(zhuǎn)速就可以調(diào)節(jié)物料在刮板式氣體傳熱器(10)內(nèi)的停留時(shí)間；(4)物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣體一起從刮板式氣體傳熱器(10)的出氣口(3)排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采用刮板式氣體傳熱器實(shí)施傳熱或傳熱反應(yīng)工藝，其特征在于在所述步驟(4)后還有循環(huán)使用氣體的步驟物料經(jīng)傳熱后產(chǎn)生的氣體與傳熱氣體一起從刮板式氣體傳熱器(10)的出氣口(3)排出后，經(jīng)換熱系統(tǒng)(1)及分離系統(tǒng)(2)，分別得到物料中的液體和氣體，以及傳熱氣體，當(dāng)需要將傳熱氣體重新使用時(shí)，可將其與補(bǔ)充的新鮮傳熱氣(16)混合后經(jīng)壓縮機(jī)(15)加壓循環(huán)使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采用刮板式氣體傳熱器實(shí)施傳熱或傳熱反應(yīng)工藝，其特征在于所述的傳熱氣體(14)全部經(jīng)傳熱設(shè)備(17)傳熱后直接進(jìn)入刮板式氣體傳熱器(10)，或部分經(jīng)傳熱設(shè)備(17)后與部分不經(jīng)傳熱設(shè)備(17)的傳熱氣匯合后進(jìn)入刮板式氣體傳熱器(10)。
全文摘要
刮板式氣體傳熱器及其實(shí)施傳熱工藝，刮板式氣體傳熱器為立式圓柱形，內(nèi)部有層疊設(shè)置的隔板，將其內(nèi)部分隔成多個(gè)扁平的空間；每個(gè)扁平空間內(nèi)設(shè)刮板，刮板安裝在垂直軸上；每塊隔板上開(kāi)有排料孔，排料孔的圓周位置自上而下按垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的反向順序錯(cuò)開(kāi)，使物料進(jìn)入設(shè)備的頂部后，必須在每塊隔板上繞一周后落入下一塊隔板，物料逐層流過(guò)每一塊隔板后，到達(dá)最底部從物料出口排出；傳熱氣體有四種方式進(jìn)入刮板式氣體傳熱器的每個(gè)扁平的空間，與物料直接接觸傳熱，物料受熱產(chǎn)生的氣體與傳熱氣體一起從刮板式氣體傳熱器排出。本發(fā)明利用氣體作為載熱體對(duì)固體物料或粘稠物體進(jìn)行傳熱或?qū)ΤＲ?guī)方法較難實(shí)現(xiàn)固液分離的固液二相物料進(jìn)行固液分離。
文檔編號(hào)B01J8/02GK1995887SQ20061016497
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者嚴(yán)綏 申請(qǐng)人:嚴(yán)綏