本實用新型涉及能源化工技術領域,具體涉及一種外加熱多管組合式熱解設備。
背景技術:
油砂,是一種含有瀝青或焦油的砂或砂巖,屬于非常規(guī)石油資源。我國油砂資源貯量豐富,總儲量位屬世界第四,多數(shù)油砂的含油率超過了10%,具備了較高的工程利用價值。研究利用油砂提取合成原油,對保障我國的能源供應具有戰(zhàn)略意義。目前,國內外對油砂進行油氣提取最為普遍及可行的途徑是對其進行熱解處理。但遺憾的是,由于油砂具有的較強粘結特性,現(xiàn)有的針對油砂,包括油頁巖的各種熱解裝置均無法適應這一特性的要求。因未能解決好設備的抗粘結及堵塞問題,目前已有的立式、流化床式及回轉式熱解裝置均無法實現(xiàn)規(guī)?;挠蜕斑B續(xù)熱解作業(yè)。如何經(jīng)濟、高效、可靠及規(guī)?;膶崿F(xiàn)對油砂的深加工,目前在我國還基本屬于空白,亟待進行研究和開發(fā)。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有油砂熱解裝置易產(chǎn)生粘結堵塞以及不能實現(xiàn)規(guī)?;B續(xù)熱解作業(yè)的問題,提供一種外加熱多管組合式熱解設備。
為達到上述目的,本實用新型的技術方案是提供了一種外加熱多管組合式熱解設備,包括外筒體,所述外筒體的外側連接有傳動器,所述外筒體的進口端外連接有窯頭箱,所述窯頭箱上設有下料器,外筒體的出口端外連接有集料筒,所述集料筒與外筒體的出口端之間設有集料箱端板,集料筒的外側連接有窯尾箱,且集料筒通過通孔與窯尾箱連通,所述窯尾箱的上下端分別設有排氣口和排料口,所述外筒體內部沿軸向分布有多個內筒體,外筒體內部還設有管板,管板靠近外筒體進口端,所述內筒體的進口端和出口端分別穿過管板和集料箱端板,使內筒體的外壁與外筒體的內壁之間形成一個封閉腔體,所述外筒體的外側還設有煙氣進氣箱,所述煙氣進氣箱靠近外筒體的出口端,煙氣進氣箱與外筒體內的封閉腔體連通,所述外筒體的進口端內還設有導料錐,導料錐與管板形成一個進料腔,下料器的出口端和內筒體的進口端全部位于該進料腔內,所述窯頭箱上還連接有排煙筒,所述排煙筒一端與外界連通,排煙筒另一端穿過管板與外筒體內的封閉腔體連通。
所述外筒體的進料端高于其出口端,且筒體軸線與水平面的夾角為1~5°。
所述外筒體的內壁上設置有保溫層,且外筒體與窯頭箱、煙氣進氣箱和集料筒之間設置有動密封。
所述外筒體的外側設有支承輪。
所述多個內筒體沿圓周方向均勻分布于外筒體內,外筒體內壁上設有多個支架,支架通過短套管連接于內筒體的外壁上,各內筒體之間還通過加強桿連接。
所述內筒體的內壁上設置有揚料板。
所述內筒體的外壁上設置有多個自動清堵器,自動清堵器為一封閉的圓筒,圓筒內裝多個鋼球。
所述導料錐內設置有導料葉片。
本實用新型的有益效果:
(1)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備結構簡單,操作方便,利用大直徑熱解筒體結構,大大降低了油砂產(chǎn)生粘結和堵塞的風險,通過設置在回轉外筒體內的若干內筒體,間接實現(xiàn)對油砂的熱解,熱效率高,熱解氣體有效成分含量高,也便于后續(xù)進行深度加工,采用多個內筒體同時進行分散熱解的方法,擴大了裝置的傳熱面積,有效利用了換熱空間,提高了裝置的熱解效率和處理量,本裝置同樣適用于油頁巖及煤的熱解作業(yè)。
(2)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過設置外筒體的進料端高于其出口端,且筒體軸線與水平面的夾角為1~5°,便于油砂流出。
(3)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過在外筒體的內壁上設置保溫層,保證油砂的熱解溫度。
(4)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過在外筒體與窯頭箱、煙氣進氣箱和集料筒之間設置有動密封,保證外筒體的密封,防止煙氣散出,同時也進一步保證熱解溫度。
(5)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過在外筒體的外側設有支承輪,保證外筒體的穩(wěn)定。
(6)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過支架將內筒體固定于外筒體內壁上,支架通過短套管連接于內筒體的外壁上,短套管和內筒體間留有間隙,以適應內筒體的熱膨脹要求,且各內筒體之間還通過加強桿連接,保證內筒體的穩(wěn)固。
(7)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過在內筒體的內壁上設置有揚料板,保證內筒體內的油砂受熱充分。
(8)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過在內筒體的外壁上設置有多個自動清堵器,使得粘結在內筒體內壁上的油砂掉落,避免堵塞,保證設備連續(xù)運行。
(9)本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備通過在導料錐內設置有導料葉片,有利于將油砂導入各內筒體中。
以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
附圖說明
圖1是本實用新型外加熱多管組合式熱解設備的簡易結構圖;
圖2是圖1中I-I面的剖視結構示意圖;
圖3是內筒體上的自動清堵器的結構示意圖。
附圖標記說明:1、排煙筒;2、窯頭箱;3、下料器;4、外筒體;5、管板;6、傳動器;7、內筒體;8、排氣口;9、排料口;10、導料錐;11、集料箱端板;12、煙氣進氣箱;13、窯尾箱;14、集料筒;15、支架;16、加強桿;17、圓筒。
具體實施方式
實施例1:
為了克服現(xiàn)有油砂熱解裝置易產(chǎn)生粘結堵塞以及不能實現(xiàn)規(guī)?;B續(xù)熱解作業(yè)的問題,本實施例提供了一種如圖1所示的外加熱多管組合式熱解設備,包括外筒體4,所述外筒體4的外側連接有傳動器6,所述外筒體4的進口端外連接有窯頭箱2,所述窯頭箱2上設有下料器3,外筒體4的出口端外連接有集料筒14,所述集料筒14與外筒體4的出口端之間設有集料箱端板11,集料筒14的外側連接有窯尾箱13,且集料筒14通過通孔與窯尾箱13連通,所述窯尾箱13的上下端分別設有排氣口8和排料口9,所述外筒體4內部沿軸向分布有多個內筒體7,外筒體4內部還設有管板5,管板5靠近外筒體4進口端,所述內筒體7的進口端和出口端分別穿過管板5和集料箱端板11,使內筒體7的外壁與外筒體4的內壁之間形成一個封閉腔體,所述外筒體4的外側還設有煙氣進氣箱12,所述煙氣進氣箱12靠近外筒體4的出口端,煙氣進氣箱12與外筒體4內的封閉腔體連通,所述外筒體4的進口端內還設有導料錐10,導料錐10與管板5形成一個進料腔,下料器3的出口端和內筒體7的進口端全部位于該進料腔內,所述窯頭箱2上還連接有排煙筒1,所述排煙筒1一端與外界連通,排煙筒1另一端穿過管板5與外筒體4內的封閉腔體連通。
本實用新型提供的這種外加熱多管組合式熱解設備的工作原理如下:
系統(tǒng)工作時,傳動器6驅動外筒體4連續(xù)回轉,內筒體7與外筒體4同步回轉,前端干燥過的油砂通過窯頭箱2上的下料器3進入導料錐10與管板5形成的進料腔,再通過導料錐10將油砂均勻導入到內筒體7中,同時,650~750℃的熱煙氣通過煙氣進氣箱12進入至外筒體4內壁和內筒體7外壁之間的封閉腔體內,熱煙氣由單獨設置的熱風爐提供,熱風爐可采用熱解后的油砂半焦直接燃燒,熱量不足時再另外補充如煤等其它輔助燃料。在風機的作用下,熱煙氣由外筒體4的的出口端向進口端運動,內筒體7中的油砂在回轉過程中逐漸向出口端移動,同時借助于封閉腔體內的熱煙氣進行熱交換,溫度逐步升至450~500℃實現(xiàn)熱解,形成熱解氣和油砂半焦,并在出口端匯集于集料筒14內,通過集料筒14上的通孔進入窯尾箱13,熱解氣和油砂半焦分布通過窯尾箱13的排氣口8和排料口9分別排出,熱煙氣則在移動過程中溫度不斷下降,至外筒體4進口端時溫度降至300~350℃,經(jīng)由排煙筒1排出,排出的煙氣部分可用于熱風爐回風,也可用于工藝前端油砂的干燥。
通過上述過程,可充分實現(xiàn)油砂的連續(xù)熱解作業(yè),并得到高有效成分含量的熱解氣和油砂半焦,而且對熱解氣進行冷凝分離可得到焦油和純凈熱解氣,用于進一步的深加工。
本實用新型的這種外加熱多管組合式熱解設備結構簡單,操作方便,利用大直徑熱解筒體結構,大大降低了油砂產(chǎn)生粘結和堵塞的風險,通過設置在回轉外筒體內的若干內筒體,間接實現(xiàn)對油砂的熱解,熱效率高,熱解氣體有效成分含量高,也便于后續(xù)進行深度加工,采用多個內筒體同時進行分散熱解的方法,擴大了裝置的傳熱面積,有效利用了換熱空間,提高了裝置的熱解效率和處理量,本裝置同樣適用于油頁巖及煤的熱解作業(yè)。
實施例2:
在實施例1的基礎上,本實施例提供了一種如圖1所示的外加熱多管組合式熱解設備,為了便于油砂流出,所述外筒體4的進料端高于其出口端,且筒體軸線與水平面的夾角為1~5°。
為了保證油砂的熱解溫度,所述外筒體4的內壁上設置有保溫層。
進一步的,為了保證外筒體4的密封,所述外筒體4與窯頭箱2、煙氣進氣箱12和集料筒14之間設置有動密封,防止煙氣散出,同時也進一步保證熱解溫度。
所述外筒體4的外側設有支承輪,保證外筒體4的穩(wěn)定。
實施例3:
在實施例2的基礎上,本實施例提供了一種如圖1和圖2所示的外加熱多管組合式熱解設備,為了保證內筒體7的穩(wěn)固,所述多個內筒體7沿圓周方向均勻分布于外筒體4內,外筒體4內壁上設有多個支架15,支架15通過短套管連接于內筒體7的外壁上,各內筒體7之間還通過加強桿16連接,短套管和內筒體間留有間隙,以適應內筒體的熱膨脹要求。
所述內筒體7的內壁上設置有揚料板,保證內筒體7內的油砂受熱充分。
所述內筒體7的外壁上設置有多個自動清堵器,自動清堵器為一封閉的圓筒17,圓筒17內裝多個鋼球。由于油砂容易粘結在內筒體7的內壁上,在圓筒17通過支桿連接于內筒體7的外壁上,圓筒17一端與內筒體7的外壁接觸,當內筒體7隨著外筒體4一起旋轉時,圓筒17內的鋼球來回在圓筒17內移動,圓筒17震擊內筒體7,使得粘結在內筒體7內壁上的油砂掉落,避免堵塞,保證設備連續(xù)運行。
另外,所述導料錐10內設置有導料葉片,有利于將油砂導入各內筒體7中。
以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明,并不構成對本實用新型的保護范圍的限制,凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業(yè)的公知部件和常用結構或常用手段,這里不一一敘述。