一种新型扭曲片回转式热解炉的制作方法

1.本实用新型涉及垃圾热解技术领域，具体涉及一种新型扭曲片回转式热解炉。


背景技术：

2.热解法是指无氧或者缺氧的条件下进行高温处理，当热解体系达到一定的温度后，有机质断裂分解产生热解气、热解油和热解固体残渣。与燃烧法对比，热解过程中产生的气体量小，且由于反应是在无氧或缺氧的条件下进行的，呋喃类物质与二噁英等有毒有害气体的产生会因此受到抑制；热解气和热解油可以作为燃料或者化工原料再利用，其能量利用效率高；热解固体残渣中的焦炭具备还原性，可在一定程度上抑制金属物质的氧化，也能使卤化物的形成受到抑制，固体炭黑也可当作吸附类的材料。不仅可以实现无害化处置，同时也能实现工业固废的资源化回收与再利用，并且具有较低的二次污染排放，这种方法具有广阔的发展前景。
3.近年来，热解技术的发展推动了固废无害化、资源化的处理处置。科研和工程技术人员主要把研究重点集中在各式各样的热解炉上。通过不同类型的热解炉提高热解传热效率、解决物料结焦等问题。尽管热解反应装置的种类很多，但是主要分为直接加热与间接加热，直接加热主要针对特定物料采用热载体与物料直接接触传热，间接加热主要为装置外加热或热辐射加热方式。热解反应装置传热元件为传热面积较大的装置壳体，传热面与流体直接接触，增大传热面积、提高传热系数和提高温差都可以提高传热效率，回转式窑炉以其接触面积大、均匀传热接触面，可接受多类型物料，应用最为广泛。
4.回转式热解装置物料搅拌主要靠设备回转式翻转，按照普朗特边界层理论，流体在热解炉辐射段炉管内流动时，在靠近管壁的位置存在流动边界层和温度边界层。边界层的热阻较大，热解炉管传热效率显著降低，同时由于边界层的存在，使得炉管结焦速率增大，不断影响传热效率，热解炉运行周期缩短。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的问题是，针对现有回转式热解设备易结焦等问题，提出创新装备设计，这种扭曲片回转式热解炉，降低了结焦速率，延长了裂解炉运行周期，同时降低了能耗。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种新型扭曲片回转式热解炉，包括热解炉管，所述热解炉管内壁上设置两条扭曲片，所述扭曲片沿热解炉一端的轴向呈螺旋形延伸至另一端。
8.进一步的，所述两条扭曲片关于热解炉管的中心线中心对称。
9.进一步的，所述扭曲片沿热解炉管轴向的长度与热解炉管径向的宽度比为8-40。
10.进一步的，所述扭曲片的扭曲角度为90
°‑
180
°
。
11.进一步的，所述扭曲片截面的厚度与热解炉管内径半径的比值为0.1-0.4。
12.进一步的，所述扭曲片与热解炉管内壁的连接处没有缝隙，通过整体铸造在一起
或焊接固定在筒体内壁上。
13.进一步的，所述热解炉管内壁涂覆有含铝涂层，通过涂覆可形成低结焦速率的炉管。
14.进一步的，所述回转式热解炉加热方式为外加热，热解炉管筒壁外侧包含加热保温层，优选的，加热可选外燃气加热或环绕辐射套管加热。
15.有益效果：鉴于现有回转式热解设备易结焦等问题，本实用新型提出一种新型扭曲片回转式防结焦热解炉，以改变热解炉管内流体的流动形式，对炉管内壁形成强烈冲刷作用，大幅度减薄了边界层厚度，增大了热解炉管总传热系数，从而降低了管壁温度，降低了结焦速率，延长了裂解炉运行周期，同时降低了能耗，对于解决现阶段固体废弃物热解处理易结焦等问题具有重要的价值和意义。
附图说明
16.图1为本新型扭曲片回转式热解炉示意图，图2为新型扭曲片回转式热解炉剖面示意图，1为热解炉管，2为扭曲片。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
18.如图1所示，两条扭曲片2在回转式热解炉的热解炉管1的内壁上相对热解炉管1的中心线中心对称，两条扭曲片2为两条相同的曲线形式，扭曲片沿热解炉管1一端的轴向呈螺旋形延伸至另一端。
19.热解炉管1筒壁外侧包含加热保温层，加热方式为外加热，可以为外燃气加热或环绕辐射套管加热。
20.扭曲片2沿热解炉管1轴向的长度与热解炉径向的宽度比(扭曲比)为8-40，扭曲角度为90
°‑
180
°
，扭曲片2截面的厚度与热解炉管1内径半径的比值在0.1-0.4之间。扭曲片2与热解炉管1内壁之间没有缝隙，通过整体铸造在一起或焊接固定在热解炉管1内壁上。
21.在热解炉管1内壁涂覆含有抑制结焦的含铝涂层，因为al2o3为一种可抑制结焦的化合物，通过涂覆可形成低结焦速率的炉管。
22.在本实用新型的热解炉中，当热解物料在所述热解炉管1内流经扭曲片2的表面时，扭曲片2改变原有物料回转式跌落前进，在翻滚跌落时迫使物料横向切割旋转流动，对热解炉管1的内壁形成强烈的冲刷，使热阻大的边界层的厚度减薄，从而改善化热效果，减少结焦。
23.实施例1：
24.在热解炉管1的内壁上对称焊接打磨光滑的两片扭曲片2，热解炉管1的长度为450cm内径为90cm。设置的两片扭曲片2扭曲角度为120
°
，沿热解炉管1的中心线中心对称，扭曲片2的厚度为9cm，从热解炉管1的一端呈120
°
扭曲角度延伸至另一端。
25.热解炉管1筒壁外侧设置加热保温层，加热方式采用外燃气加热，设备使用期间还联通热解气然后余热回用保温为热解炉加热。
26.在该热解炉管1内壁上涂覆了一定含al2o3的可抑制结焦的化合物，通过涂覆降低炉管结焦速率。
27.通过该热解炉进行了以油泥为原料的热解反应，油泥的含油率约35％，经过该设备运行后，相对于传统的回转式热解炉，运行时间降低了约30％，整体热效率提到约5％。


技术特征：
1.一种新型扭曲片回转式热解炉，包括热解炉管，其特征在于，所述热解炉管内壁上设置两条扭曲片，所述扭曲片沿热解炉一端的轴向呈螺旋形延伸至另一端；所述两条扭曲片关于热解炉管的中心线中心对称；所述扭曲片沿热解炉管轴向的长度与热解炉管径向的宽度比为8-40；所述扭曲片的扭曲角度为90
°‑
180
°
；所述扭曲片截面的厚度与热解炉管内径半径的比值为0.1-0.4；所述热解炉管内壁涂覆有含铝涂层。

技术总结
本实用新型提供一种新型扭曲片回转式热解炉，包括热解炉管，所述热解炉管内壁上设置两条扭曲片，所述扭曲片沿热解炉一端的轴向呈螺旋形延伸至另一端。当热解物料在所述热解炉内流经扭曲片的表面时，扭曲片改变原有物料回转式跌落前进，在翻滚跌落时迫使物料横向切割旋转流动，对炉管的内壁形成强烈的冲刷，使热阻大的边界层的厚度减薄，从而改善化热效果，减少结焦。减少结焦。减少结焦。


技术研发人员：戴昕 刘军 冉根柱 郭燕 李钦钦 赵慧慧 潘天骐 刘淦源
受保护的技术使用者：南京万德斯环保科技股份有限公司
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2022/5/10