УСТРОЙСТВО НАГРЕВА МАТЕРИАЛА Российский патент 2020 года по МПК C10B47/30 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее раскрытие относится к области техники устройств нагрева вращающейся печи, и особенно к нагревающему материал устройству (устройству для нагрева материала), связанному с пиролизом угля или биомассы.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

В области техники пиролиза угля при деструктивной дистилляции угля при умеренно низкой температуре обычно используют шахтную печь с внутренним нагревом. Шахтные печи с внутренним нагревом широко используют вследствие их простой конструкции и низкой стоимости. Однако, наибольший недостаток шахтных печей с внутренним нагревом состоит в том, что угольный газ смешивают с пламенным газом, при этом угольный газ имеет низкую теплотворность, исключая использование части угольного газа для самого пиролиза, большая часть угольного газа, если не используется в известковой печи или для выработки энергии при совместном производстве, будет только сгорать, а затем выходить в воздух, что вызывает не только потери энергии, но также вызывает проблемы большого загрязнения окружающей среды. Соответственно, используют меньше печей с внешним нагревом. В патенте на изобретение с номером публикации CN101985558A и озаглавленном «Coal Decomposing Apparatus» раскрыто устройство разложения угля, содержащее герметичный корпус печи с портом подачи материала и портом выпуска материала, при этом корпус печи снабжен механизмом нагрева трубы пламенного газа, между механизмом нагрева трубы пламенного газа и внутренней стенкой корпуса печи образован канал для прохождения и разложения угля, и на корпусе печи расположена труба сбора газа разложенного угля, сообщающаяся с каналом для прохождения и разложения угля. В патенте на изобретение с номером публикации CN101985565A и озаглавленном «Coal Separating Apparatus with Multiple Combustors and Parent-Son Pipes» раскрыто устройство разделения угля с множеством камер сгорания и иерархических труб, содержащее горизонтальный герметичный корпус вращающейся печи, при этом корпус вращающейся печи снабжен плотно расположенными камерами сгорания, одни концы плотно расположенных камер сгорания соединены с соответствующими плотно расположенными трубами для впуска горючего газа и плотно расположенными трубами для впуска воздуха, трубы для впуска горючего газа расположены во внутренних полостях, а трубы для впуска воздуха расположены в наружных полостях, другие концы плотно расположенных камер сгорания снабжены плотно расположенными излучающими тепло трубами, полости, образованные между плотно расположенными камерами сгорания, плотно расположенные трубы для впуска воздуха, плотно расположенные излучающие тепло трубы и внутреннюю стенку корпуса вращающейся печи используют в качестве каналов прохождения и разделения угля, корпус вращающейся печи снабжен трубой для сбора газа разложенного угля, плотно расположенные излучающие тепло трубы сообщаются с трубой для сбора пламенного газа, и труба для сбора пламенного газа выходит из вращающейся печи. В патенте на изобретение с номером публикации CN101985566A и озаглавленном «Horizontal Rotating Apparatus for Coal Decomposition» раскрыто горизонтальное вращающееся устройство для разделения угля, которое содержит поперечную герметичную вращающуюся печь, при этом вращающаяся печь содержит порт подачи материала и порт выпуска материала, во вращающейся печи в направлении корпуса печи расположено устройство сгорания, между устройством сгорания и внутренней стенкой вращающейся печи образован канал прохождения и разделения угля, канал прохождения и разделения угля сообщается с портом подачи материала и портом выпуска материала, конец вращающейся печи, в котором расположен порт подачи материала, снабжен трубой для сбора горючего газа и ретортного газа, выделяющегося из угля, труба для сбора горючего газа и ретортного газа, выделяющегося из угля, сообщается с каналом прохождения и разделения угля, а другой конец вращающейся печи соединен с механизмом сжижения горючего газа с очисткой от пыли. Во всех трех патентах эффективно отделяют угольный газ, создаваемый в результате пиролиза угля из отходящего газа, вырабатываемого при нагревании, и имеются характеристики экономии энергии и уменьшения излучения. Однако в трех патентах также имеется общее слабое место, т.е. механизм сгорания или механизм нагревания находится в корпусе печи. Это слабое место отражено в следующих аспектах, т.е. вряд ли можно наблюдать состояние горения, механизм сгорания трудно чинить и технически обслуживать, и пылевидный уголь трудно использовать в качестве среды горения, в противном случае трубопроводы рассеяния тепла будут легко блокироваться.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Чтобы решить приведенные выше проблемы, техническое решение согласно настоящему раскрытию включает: устройство нагрева материала, содержащее вращающуюся печь, множество теплообменных трубок, колпак для горячего воздуха, механизм ввода газа высокой температуры, камеру сбора отходящего газа и трубопровод для вывода отходящего газа, при этом вращающаяся печь снабжена концом подачи материала и концом выпуска материала, во вращающейся печи предоставлено множество теплообменных трубок, равномерно распределенных в направлении периферии и рядом с внутренней стенкой вращающейся печи, на внутренней стенке вращающейся печи предоставлены кронштейны теплообменных трубок, на стенке вращающейся печи предоставлен теплоизоляционный слой, пространство между теплообменными трубками и вращающейся печью используют в качестве канала для материала, на периферии корпуса вращающейся печи предоставлен колпак для горячего воздуха, конец впуска воздуха каждой теплообменной трубки сообщается с колпаком для горячего воздуха, каждая теплообменная трубка соединена с колпаком для горячего воздуха через коленчатую трубку, причем коленчатая трубка является частью каждой теплообменной трубки, конец коленчатой трубки для впуска воздуха каждой теплообменной трубки соединен с корпусом вращающейся печи, колпак для горячего воздуха и корпус вращающейся печи совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, конец для выпуска воздуха каждой теплообменной трубки сообщается с камерой сбора отходящего газа, которая сообщается с трубопроводом для вывода отходящего газа, камера сбора отходящего газа предоставлена на конце подачи материала вращающейся печи, колпак для горячего воздуха взаимодействует с механизмом ввода газа высокой температуры, и на наружной стороне части колпака для горячего воздуха, где колпак для горячего воздуха соединен с корпусом вращающейся печи, предоставлен механизм герметизации.

На внутренней стенке вращающейся печи предоставлен теплоизоляционный слой, при этом теплоизоляционный слой не предоставлен в локальной части внутренней стенки вращающейся печи, где концы коленчатых трубок для впуска воздуха теплообменных трубок соединены с корпусом вращающейся печи.

Предпочтительно, на наружной стороне корпуса вращающейся печи предоставлено теплоизоляционное кольцо, между теплоизоляционным кольцом и корпусом вращающейся печи предоставлен теплоизолирующий воздушный зазор, причем теплоизолирующий воздушный зазор сообщается с атмосферой для охлаждения теплоизоляционного кольца и соответствующего корпуса вращающейся печи, концы коленчатых трубок теплообменных трубок проникают через корпус вращающейся печи, подлежащий соединению с теплоизоляционным кольцом, колпак для горячего воздуха и изоляционное кольцо совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, а на внутренней стороне камеры распределения горячего воздуха, образованной комбинацией колпака для горячего воздуха и теплоизоляционного кольца, предоставлен огнеупорный слой.

Теплообменные трубки сделаны из жаростойкой стали, и предпочтительно жаростойкой сталью является 0Cr25Ni20.

Колпак для горячего воздуха расположен в середине вращающейся печи и рядом с концом подачи материала.

Теплообменные трубки расположены на пути непосредственно из колпака для горячего воздуха в конец подачи материала вращающейся печи.

Предпочтительно, теплообменные трубки также можно расположить на пути, который проходит сперва в направлении конца выпуска материала, а затем поворачивает на 180 градусов с прохождением в направлении конца подачи материала.

Может быть предоставлен один набор, два набора или три набора колпаков для горячего воздуха и механизмов ввода газа высокой температуры.

Вращающаяся печь снабжена множеством средств определения температуры материала и множеством средств определения температуры теплообменных трубок, при этом через обратную связь множества средств определения температуры материала и/или множества средств определения температуры теплообменных трубок, регулируют горение механизма ввода газа высокой температуры и/или скорость вращения вращающейся печи, эффективно регулируя посредством этого температуру внутри вращающейся печи.

Предпочтительные результаты согласно настоящему раскрытию состоят в следующем: (1) на периферии корпуса вращающейся печи предоставлен колпак для горячего воздуха, который выполняет функцию распределения нагревающего газа, в процессе вращения вращающейся печи, количество тепла, распределяемого по теплообменным трубкам, соединенным с колпаком для горячего воздуха, по существу идентичное, теплообмен между теплообменными трубками и материалом соответственно равномерный, степень пиролиза угля в соответствующих секциях вдоль оси вращающейся печи согласована, внутренняя часть и внешняя часть теплообменной трубки представляют собой две отдельные системы, вследствие этого, угольный газ, создаваемый в результате пиролиза, не содержит отходящий газ, создаваемый в результате нагревания, тогда угольный газ имеет относительно высокую теплотворность и высокое значение полезности, и не будет сгорать напрасно, что может обеспечивать экономию энергии и уменьшение излучения. Также, устранены дефекты патента с номером публикации CN101985565A и озаглавленного «Coal Separating Apparatus with Multiple Combustors and Parent-Son Pipes» и т.д., т.е. поскольку механизмы рассеяния тепла и механизмы нагрева оба расположены во вращающейся печи, некоторые механизмы нагрева могут нагревать нормально, но некоторые не могут нагревать нормально, это дополнительно приводит к механизмам рассеяния тепла, которые как предполагается предварительно нагревают материалы, для поглощения тепла из материалов, вследствие чего некоторые механизмы нагрева не могут нагревать нормально, в результате коэффициент эффективного использования устройства значительно уменьшается, рассеивающие тепло трубы расширяются и сужаются неодинаково, тепловое напряжение внутри устройства большое, и срок службы устройства уменьшается. На внутренней стенке вращающейся печи предоставлен теплоизолирующий изоляционный слой, который позволяет вращающейся печи иметь высокий коэффициент использования тепловой эффективности, а корпусу вращающейся печи иметь низкую температуру, делая вращающуюся печь безопасной и надежной. (2) Колпак для горячего воздуха не генерирует непосредственно тепло, вместо этого, тепло передается в него от механизма ввода газа высокой температуры, который генерирует тепло через сгорание, механизм ввода газа высокой температуры расположен снаружи печи, позволяя легко наблюдать его состояние горения, и относительно легко реконструировать и технически обслуживать камеру сгорания, что предотвращает проблему патента с номером публикации CN101985565A и озаглавленного «Соаl Separating Apparatus with Multiple Combustors and Parent-Son Pipes» и т.д., когда состояние горения нельзя легко наблюдать, а устройство трудно реконструировать и технически обслуживать. Кроме того, газообразные, жидкие и твердые горючие среды, такие как пылевидный уголь, все можно использовать в механизме ввода газа высокой температуры. (3) Функции коленчатой трубки, соединяющей теплообменную трубку с колпаком для горячего воздуха: 1. Теплообменную трубку и колпак для горячего воздуха нельзя соединить прямо, но можно успешно соединить через коленчатую трубку; и 2. Через коленчатую трубку газ высокой температуры может плавно делать поворот на 90 градусов, и с коленчатой трубой на 90 градусов легко выполнять обработку и полевое конструирование со сдвигом по фазе в 90 градусов. (4) Цель предоставления теплоизоляционного слоя состоит в минимизации передачи тепла от вращающейся печи корпусу печи для того, чтобы уменьшить потерю тепла, а цель непредоставления теплоизоляционного слоя в локальной части внутренней стенки вращающейся печи, где концы коленчатых трубок для впуска воздуха теплообменных трубок соединены с корпусом вращающейся печи, состоит в обеспечении передачи тепла из камеры распределения горячего воздуха корпусу вращающейся печи, подвергаемому теплообмену между материалами и корпусом как можно быстрее для охлаждения части корпуса вращающейся печи, где расположена камера распределения горячего воздуха, для того, чтобы увеличить в этом месте прочность корпуса вращающейся печи. (5) Функции предоставления теплоизоляционного кольца на корпусе вращающейся печи состоят в следующем: за счет предоставления теплоизоляционного кольца, тепло колпака для горячего воздуха не может передаваться прямо корпусу печи, и часть корпуса печи, где расположено изоляционное кольцо, охлаждается воздухом или водой, подаваемой через зазор, образованный между теплоизоляционным кольцом и корпусом печи, что уменьшает температуру части корпуса печи и уменьшает снижающее прочность влияние высокой температуры на корпус печи. (6) Использование жаростойкой стали 0Cr25Ni20 для теплообменной трубки служит для придания теплообменной системе более долгого срока службы. (7) Цель предоставления огнеупорного материала на внутренней стороне камеры распределения горячего воздуха, образованной колпаком для горячего воздуха и корпусом вращающейся печи или колпаком для горячего воздуха и теплоизоляционным кольцом, состоит в уменьшении потери тепла и одновременно в защите колпака для горячего воздуха, корпуса вращающейся печи и теплоизоляционного кольца. (8) Устройство, когда теплообменные трубки расположены на пути, который проходит сперва в направлении конца выпуска материала, а затем поворачивает на 180 градусов с прохождением в направлении конца подачи материала, имеет важное значение для следующих двух аспектов: 1. Характеристики облегчения распределения температуры пиролиза угля в положении вращения с относительно равномерными температурами, быстрого пиролиза угля и наибольшего выхода масла; и 2. Регулировки положения, когда колпак для горячего воздуха расположен для предотвращения положения качения. (9) При предоставлении двух или трех колпаков для горячего воздуха можно осуществлять нагревание вращающейся печи по секциям и регулировать температуру вращающейся печи по секциям. (10) Вращающаяся печь снабжена множеством средств определения температуры материала и множеством средств определения температуры теплообменных трубок, и через обратную связь множества средств определения температуры материала и/или множества средств определения температуры теплообменных трубок можно регулировать горение механизма ввода газа высокой температуры и/или скорость вращения вращающейся печи, эффективно регулируя посредством этого температуру внутри вращающейся печи таким образом, чтобы она совпадала с необходимой для процесса температурой.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 представлено схематичное изображение согласно варианту осуществления, в котором колпак для горячего воздуха и корпус вращающейся печи совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, а теплообменные трубки расположены на пути непосредственно из колпака для горячего воздуха в конец подачи материала вращающейся печи;

На фиг. 2 представлено схематичное изображение согласно варианту осуществления, в котором колпак для горячего воздуха и корпус вращающейся печи совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, некоторые из теплообменных трубок расположены в направлении непосредственно из колпака для горячего воздуха в конец подачи материала вращающейся печи, а другие теплообменные трубки расположены на пути, который проходит сперва в направлении конца выпуска материала, а затем поворачивает на 180 градусов с прохождением в направлении конца подачи материала;

На фиг. 3 представлено схематичное изображение согласно варианту осуществления, в котором колпак для горячего воздуха и теплоизоляционное кольцо совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, теплообменные трубки расположены на пути непосредственно из колпака для горячего воздуха в конец подачи материала вращающейся печи, и два колпака для горячего воздуха предварительно нагревают вращающуюся печь по секциям; и

На фиг. 4 представлено схематичное изображение согласно варианту осуществления, в котором колпак для горячего воздуха и теплоизоляционное кольцо совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, некоторые из теплообменных трубок расположены на пути непосредственно из колпака для горячего воздуха в конец подачи материала вращающейся печи, и другие теплообменные трубки расположены на пути, который проходит сперва в направлении конца выпуска материала, а затем поворачивает на 180 градусов с прохождением в направлении конца подачи материала.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

Вариант осуществления I:

На фиг. 1 представлено устройство нагрева материала, содержащее вращающуюся печь 1, множество теплообменных трубок 2, колпак 3 для горячего воздуха, механизм 4 ввода газа высокой температуры, камеру 5 сбора отходящего газа и трубопровод 6 для вывода отходящего газа, при этом вращающаяся печь снабжена концом 7 подачи материала и концом 8 выпуска материала, во вращающейся печи 1 предоставлено множество теплообменных трубок 2, которые равномерно распределены в направлении периферии, между теплообменными трубками 2 и внутренней полостью вращающейся печи 1 образованы каналы для материала, на периферии корпуса вращающейся печи 1 (корпуса вращающейся печи 1) предоставлен колпак 3 для горячего воздуха, конец впуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с колпаком 3 для горячего воздуха, каждая теплообменная трубка 2 соединена с колпаком 3 для горячего воздуха через коленчатую трубку, причем коленчатая трубка является частью теплообменной трубки 2, колпак 3 для горячего воздуха и корпус вращающейся печи 1 совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, конец коленчатой трубки для впуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 соединен с корпусом вращающейся печи 1, конец для выпуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с камерой 5 сбора отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа сообщается с трубопроводом 6 для вывода отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа предоставлена на конце 7 подачи материала вращающейся печи 1, колпак 3 для горячего воздуха взаимодействует с механизмом 4 ввода газа высокой температуры, на наружной стороне части колпака 3 для горячего воздуха, где колпак для горячего воздуха соединен с корпусом вращающейся печи 1, предоставлен механизм 10 герметизации, а на внутренней поверхности корпуса вращающейся печи 1 предоставлен теплоизоляционный слой 13, при этом теплоизоляционный слой не предоставлен в локальной части внутренней поверхности корпуса вращающейся печи 1, где концы коленчатых трубок для впуска воздуха теплообменных трубок 2 соединены с корпусом вращающейся печи 1.

Теплообменные трубки 2 сделаны из жаростойкой стали, и предпочтительно жаростойкой сталью является 0Cr25Ni20.

На внутренней стороне камеры распределения горячего воздуха, образованной комбинацией колпака 3 для горячего воздуха и корпуса вращающейся печи 2, предоставлен огнеупорный материал.

Колпак 3 для горячего воздуха расположен в середине вращающейся печи 1 и рядом с концом 8 выпуска материала.

Теплообменные трубки 2 расположены на пути непосредственно из колпака 3 для горячего воздуха к концу 7 подачи материала вращающейся печи 1, и колпак 3 для горячего воздуха является одним в ряду.

Вращающаяся печь 1 снабжена множеством средств 14 определения температуры материала, при этом через обратную связь множества средств 14 определения температуры материала можно регулировать горение в механизме 4 ввода газа высокой температуры, эффективно регулируя посредством этого температуру внутри вращающейся печи таким образом, чтобы она совпадала с необходимой для процесса температурой.

Вариант осуществления II:

На фиг. 1 представлено устройство нагрева материала, содержащее вращающуюся печь 1, множество теплообменных трубок 2, колпак 3 для горячего воздуха, механизм 4 ввода газа высокой температуры, камеру 5 сбора отходящего газа и трубопровод 6 для вывода отходящего газа, при этом вращающаяся печь 1 имеет конец 7 подачи материала и конец 8 выпуска материала, во вращающейся печи 1 предоставлено множество теплообменных трубок 2, которые равномерно распределены в направлении периферии, каналы материала при обработке находятся между теплообменными трубками 2 и внутренней полостью вращающейся печи 2, колпак 3 для горячего воздуха предоставлен на периферии корпуса вращающейся печи 1, конец впуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с колпаком 3 для горячего воздуха, каждая теплообменная трубка 2 соединена с колпаком 3 для горячего воздуха через коленчатую трубку, причем коленчатая трубка является частью теплообменной трубки 2, колпак 3 для горячего воздуха и корпус вращающейся печи 1 совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, конец коленчатой трубки для впуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 соединен с корпусом вращающейся печи 1, конец для выпуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с камерой 5 сбора отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа сообщается с трубопроводом 6 для вывода отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа предоставлена на конце 7 подачи материала вращающейся печи 1, колпак 3 для горячего воздуха взаимодействует с механизмом 4 ввода газа высокой температуры, на наружной стороне части колпака 3 для горячего воздуха, где колпак для горячего воздуха соединен с корпусом вращающейся печи 1 предоставлен механизм 10 герметизации, теплоизоляционный слой 13 предоставлен на внутренней поверхности корпуса вращающейся печи 1, теплоизоляционный слой 13 предоставлен на внутренней поверхности корпуса вращающейся печи 1, при этом теплоизоляционный слой не предоставлен в локальной части внутренней поверхности корпуса вращающейся печи 1, где концы коленчатых трубок для впуска воздуха теплообменных трубок 2 соединены с корпусом вращающейся печи 1.

Теплообменные трубки 2 сделаны из жаростойкой стали, и предпочтительно жаростойкой сталью является 0Cr25Ni20.

На внутренней стороне камеры распределения горячего воздуха, образованной комбинацией колпака 3 для горячего воздуха и корпус вращающейся печи 1, предоставлен огнеупорный материал.

Некоторые из теплообменных трубок 2 расположены на пути непосредственно из колпака 3 для горячего воздуха к концу 7 подачи материала вращающейся печи 1, а другие теплообменные трубки 2 расположены в направлении сперва к концу 8 выпуска материала, а затем поворачивают на 180 градусов с прохождением в направлении конца 7 подачи материала.

Колпак 3 для горячего воздуха является одним в ряду.

Вращающаяся печь 1 снабжена множеством средств 14 определения температуры материала и множеством средств 15 определения температуры теплообменных трубок, при этом через обратную связь множества средств 14 определения температуры материала и множества средств 15 определения температуры теплообменных трубок, можно регулировать горение в механизме ввода газа высокой температуры и скорость вращения вращающейся печи, эффективно регулируя посредством этого температуру внутри вращающейся печи таким образом, чтобы она совпадала с необходимой для процесса температурой.

Вариант осуществления III:

На фиг. 3 представлено устройство нагрева материала, содержащее вращающуюся печь 1, множество теплообменных трубок 2, колпак 3 для горячего воздуха, механизм 4 ввода газа высокой температуры, камеру 5 сбора отходящего газа и трубопровод 6 для вывода отходящего газа, при этом вращающаяся печь снабжена концом 7 подачи материала и концом 8 выпуска материала, во вращающейся печи 1 предоставлено множество теплообменных трубок 2, которые равномерно распределены в направлении периферии, между теплообменными трубками 2 и внутренней полостью вращающейся печи 2 образованы каналы нагрева материала, колпак 3 для горячего воздуха предоставлен на периферии корпуса вращающейся печи 1, конец впуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с колпаком 3 для горячего воздуха, каждая теплообменная трубка 2 соединена с колпаком 3 для горячего воздуха через коленчатую трубку, причем коленчатая трубка является частью теплообменной трубки 2, конец для выпуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с камерой 5 сбора отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа сообщается с трубопроводом 6 для вывода отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа предоставлена на конце 7 подачи материала вращающейся печи 1, колпак 3 для горячего воздуха взаимодействует с механизмом 4 ввода газа высокой температуры, и на наружной стороне части колпака 3 для горячего воздуха, где колпак для горячего воздуха соединен с корпусом вращающейся печи 1, предоставлен механизм 10 герметизации, а на внутренней поверхности корпуса вращающейся печи 1 предоставлен теплоизоляционный слой 13.

На наружной стороне корпуса вращающейся печи 1 предоставлено теплоизоляционное кольцо 11, между теплоизоляционным кольцом 11 и корпусом вращающейся печи 1 предоставлен теплоизолирующий воздушный зазор 12, причем теплоизолирующий воздушный зазор 12 сообщается с атмосферой для охлаждения теплоизоляционного кольца 11 и соответствующего корпуса вращающейся печи 1, концы коленчатых трубок теплообменных трубок 2 проникают через корпус вращающейся печи 1 для соединения с теплоизоляционным кольцом 11, и колпак 3 для горячего воздуха и изоляционное кольцо 11 совместно образуют камеру распределения горячего воздуха.

Теплообменные трубки 2 сделаны из жаростойкой стали, и предпочтительно жаростойкой сталью является 0Cr25Ni20.

На внутренней стороне камеры распределения горячего воздуха, образованной комбинацией колпака 3 для горячего воздуха и теплоизоляционным кольцом 11, предоставлен огнеупорный материал.

Теплообменная трубка 2 расположена на пути непосредственно из колпака 3 для горячего воздуха к концу 7 подачи материала вращающейся печи 1.

Имеется два колпака 3 для горячего воздуха, а подача тепла во вращающуюся печь происходит по секциям.

Вращающаяся печь 1 снабжена множеством средств 14 определения температуры материала и множеством средств 15 определения температуры теплообменных трубок, при этом через обратную связь множества средств 14 определения температуры материала или множества средств 15 определения температуры теплообменных трубок, можно регулировать горение в механизме ввода газа высокой температуры или скорость вращения вращающейся печи, эффективно регулируя посредством этого температуру внутри вращающейся печи таким образом, чтобы она совпадала с необходимой для процесса температурой.

Вариант осуществления IV:

На фиг. 4 представлено устройство нагрева материала, содержащее вращающуюся печь 1, множество теплообменных трубок 2, колпак 3 для горячего воздуха, механизм 4 ввода газа высокой температуры, камеру 5 сбора отходящего газа и трубопровод 6 для вывода отходящего газа, при этом вращающаяся печь снабжена концом 7 подачи материала и концом 8 выпуска материала, во вращающейся печи 1 предоставлено множество теплообменных трубок 2, которые равномерно распределены в направлении периферии, между теплообменными трубками 2 и внутренней полостью вращающейся печи 2 образованы каналы для материала, колпак 3 для горячего воздуха предоставлен на периферии корпуса вращающейся печи 1, конец впуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с колпаком 3 для горячего воздуха, каждая теплообменная трубка 2 соединена с колпаком 3 для горячего воздуха через коленчатую трубку, причем коленчатая трубка является частью теплообменной трубки 2, конец для выпуска воздуха каждой теплообменной трубки 2 сообщается с камерой 5 сбора отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа сообщается с трубопроводом 6 для вывода отходящего газа, камера 5 сбора отходящего газа предоставлена на конце 7 подачи материала вращающейся печи 1, колпак 3 для горячего воздуха взаимодействует с механизмом 4 ввода газа высокой температуры, а на наружной стороне части колпака 3 для горячего воздуха, где колпак для горячего воздуха соединен с корпусом вращающейся печи 1, предоставлен механизм 10 герметизации, а на внутренней поверхности корпуса вращающейся печи 1 предоставлен теплоизоляционный слой 13.

На наружной стороне корпуса вращающейся печи 1 предоставлено теплоизоляционное кольцо 11, между теплоизоляционным кольцом 11 и корпусом вращающейся печи 1 предоставлен теплоизолирующий воздушный зазор 12, причем теплоизолирующий воздушный зазор 12 сообщается с атмосферой для охлаждения теплоизоляционного кольца 11 и соответствующего корпуса вращающейся печи 1, концы коленчатых трубок теплообменных трубок 2 проникают через корпус вращающейся печи 1 для соединения с теплоизоляционным кольцом 11, а колпак 3 для горячего воздуха и теплоизоляционное кольцо 11 совместно образуют камеру распределения горячего воздуха.

Теплообменные трубки 2 сделаны из жаростойкой стали, и предпочтительно жаростойкой сталью является 0Cr25Ni20.

На внутренней стороне камеры распределения горячего воздуха, образованной комбинацией колпака 3 для горячего воздуха и теплоизоляционным кольцом 11, предоставлен огнеупорный материал.

Некоторые из теплообменных трубок 2 расположены на пути непосредственно из колпака 3 для горячего воздуха к концу 7 подачи материала вращающейся печи 1, а другие теплообменные трубки 2 расположены на пути, который проходит сперва в направлении выпускного конца 8, а затем поворачивает на 180 градусов с прохождением в направлении конца 7 подачи материала.

Вращающаяся печь снабжена множеством средств 14 определения температуры материала и множеством средств 15 определения температуры теплообменных трубок, при этом через обратную связь множества средств 14 определения температуры материала и множества средств 15 определения температуры теплообменных трубок, можно регулировать горение в механизме ввода газа высокой температуры и скорость вращения вращающейся печи, эффективно регулируя посредством этого температуру внутри вращающейся печи таким образом, чтобы она совпадала с необходимой для процесса температурой.

В описании выше проиллюстрированы всего лишь некоторые варианты осуществления согласно настоящему раскрытию, которые не предназначены для ограничения настоящего раскрытия. При необходимости специалист в данной области может сделать различные варианты, замены и модификации нагревающего устройства согласно настоящему раскрытию. Любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и так далее, сделанные в пределах сущности и принципа согласно настоящему раскрытию, должны попадать в рамки объема формулы изобретения согласно настоящему раскрытию.

Устройство нагрева материала содержит вращающуюся печь (1), множество теплообменных трубок (2), колпак (3) для горячего воздуха, механизм (4) ввода газа высокой температуры, камеру (5) сбора отходящего газа и трубопровод (6) для вывода отходящего газа, при этом вращающаяся печь (1) имеет подающий конец (7) и выпускной конец (8), во вращающейся печи (1) предоставлены теплообменные трубки (2), снаружи вращающаяся печь (1) предоставлен колпак (3) для горячего воздуха, конец впуска воздуха теплообменных трубок (2) соединен с колпаком (3) для горячего воздуха, а конец для выпуска воздуха теплообменных трубок соединен с камерой (5) сбора отходящего газа, которая соединена с трубопроводом (6) выпуска отходящего газа, колпак (3) для горячего воздуха взаимодействует с механизмом (4) ввода газа высокой температуры, а полость между теплообменными трубками (2) и изоляционным слоем (13) вращающейся печи (1) является каналом для материала. Теплообменные трубки (2) находятся в прямом контакте с материалом, а большая часть тепла передается прямо в материал по трубопроводу и излучается с меньшей потерей тепла. Между тем, отходящие газы после теплообмена не контактируют с угольным газом, создаваемым в результате пиролиза, и таким образом, создаваемый угольный газ имеет высокую чистоту, высокую теплотворность и высокое значение полезности. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство нагрева материала, содержащее вращающуюся печь, множество теплообменных трубок, колпак для горячего воздуха, механизм ввода газа высокой температуры, камеру сбора отходящего газа и трубопровод для вывода отходящего газа, причем вращающаяся печь снабжена концом подачи материала и концом выпуска материала, отличающееся тем, что во вращающейся печи предоставлено множество теплообменных трубок, равномерно распределенных в направлении периферии и рядом с внутренней стенкой вращающейся печи, на внутренней стенке вращающейся печи предоставлены кронштейны теплообменных трубок, на стенке вращающейся печи предоставлен теплоизоляционный слой, пространство между теплообменными трубками и вращающейся печью используют в качестве канала для материала, на периферии корпуса вращающейся печи предоставлен колпак для горячего воздуха, конец впуска воздуха каждой теплообменной трубки сообщается с колпаком для горячего воздуха, каждая теплообменная трубка соединена с колпаком для горячего воздуха через коленчатую трубку, причем коленчатая трубка является частью каждой теплообменной трубки, конец коленчатой трубки для впуска воздуха каждой теплообменной трубки соединен с корпусом вращающейся печи, колпак для горячего воздуха и корпус вращающейся печи совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, конец для выпуска воздуха каждой теплообменной трубки сообщается с камерой сбора отходящего газа, которая сообщается с трубопроводом для вывода отходящего газа, камера сбора отходящего газа предоставлена на конце подачи материала вращающейся печи, колпак для горячего воздуха взаимодействует с механизмом ввода газа высокой температуры, а на наружной стороне части колпака для горячего воздуха, где колпак для горячего воздуха соединен с корпусом вращающейся печи, предоставлен механизм герметизации,

причем колпак для горячего воздуха расположен в середине вращающейся печи и рядом с концом выпуска материала, часть теплообменных трубок расположены на пути непосредственно из колпака для горячего воздуха в конец подачи материала вращающейся печи, а остальные теплообменные трубки расположены на пути, который проходит сперва в направлении конца выпуска материала, а затем поворачивает на 180 градусов с прохождением в направлении конца подачи материала.

2. Устройство нагрева материала по п. 1, отличающееся тем, что на внутренней стенке вращающейся печи предоставлен теплоизоляционный слой, при этом теплоизоляционный слой не предоставлен в локальной части внутренней стенки вращающейся печи, где концы коленчатых трубок для впуска воздуха теплообменных трубок соединены с корпусом вращающейся печи.

3. Устройство нагрева материала по п. 1, отличающееся тем, что на наружной стороне корпуса вращающейся печи предоставлено теплоизоляционное кольцо, между теплоизоляционным кольцом и корпусом вращающейся печи образован теплоизолирующий воздушный зазор, причем воздушный зазор сообщается с атмосферой для охлаждения теплоизоляционного кольца и соответствующей части корпуса вращающейся печи, конец коленчатой трубки каждой теплообменной трубки проникает через корпус вращающейся печи, подлежащий соединению с теплоизоляционным кольцом, колпак для горячего воздуха и теплоизоляционное кольцо совместно образуют камеру распределения горячего воздуха, а на внутренней стороне камеры распределения горячего воздуха, образованной комбинацией колпака для горячего воздуха и теплоизоляционного кольца, предоставлен слой огнеупорного материала.

4. Устройство нагрева материала по п. 1, отличающееся тем, что теплообменные трубки сделаны из жаростойкой стали.

5. Устройство нагрева материала по п. 4, отличающееся тем, что жаростойкой сталью является 0Cr25Ni20.

6. Устройство нагрева материала по пп. 1, 2 или 3, отличающееся тем, что предоставлен один набор, два набора или три набора колпаков для горячего воздуха и механизмов ввода газа высокой температуры.

7. Устройство нагрева материала по любому одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что вращающаяся печь снабжена множеством средств определения температуры материала и множеством средств определения температуры теплообменных трубок, при этом через обратную связь множества средств определения температуры материала и/или множества средств определения температуры теплообменных трубок регулируют горение механизма ввода газа высокой температуры и/или скорость вращения вращающейся печи, эффективно регулируя посредством этого температуру внутри вращающейся печи.