一种生物沥青材料用高温裂解设备
阅读说明：本技术 一种生物沥青材料用高温裂解设备 (Pyrolysis equipment for biological asphalt material ) 是由 张明明 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明属于生物沥青技术领域,尤其是一种生物沥青材料用高温裂解设备,针对存在的热效率低和能耗高的问题,现提出以下方案,包括下托盘,所述下托盘的顶部外壁设有炉体主体结构,所述下托盘的底端四角处设有支架；所述炉体主体结构包括上炉体、下炉体、外壳和炉盖,所述上炉体、下炉体之间设有隔热板,所述外壳套接在上炉体、下炉体的外壁上,且外壳和上炉体、下炉体之间设有隔热层。本发明采用立式结构,漏斗状重料分液斗利用由下至上的温差使重料分层,通过四侧燃烧嘴对下部球体均匀加热,热传导快,受热均匀,余热回收结构用于维持重料分层,使重料分料更清晰,保证热效率的提升和能耗的降低。(The invention belongs to the technical field of biological asphalt, in particular to a high-temperature cracking device for a biological asphalt material, which aims at solving the problems of low thermal efficiency and high energy consumption and provides the following scheme, wherein the high-temperature cracking device comprises a lower tray, a furnace body main body structure is arranged on the outer wall of the top of the lower tray, and a support is arranged at the four corners of the bottom end of the lower tray; the furnace body major structure includes furnace body, lower furnace body, shell and bell, it is equipped with the heat insulating board to go up between the furnace body, the lower furnace body, the shell cup joints on the outer wall of last furnace body, lower furnace body, and is equipped with the insulating layer between shell and last furnace body, the lower furnace body. The invention adopts a vertical structure, the funnel-shaped heavy material separating hopper makes the heavy materials layered by using the temperature difference from bottom to top, the lower sphere is uniformly heated by the combustion nozzles at four sides, the heat conduction is fast, the heating is uniform, the waste heat recovery structure is used for maintaining the layering of the heavy materials, the heavy material separation is clearer, the improvement of the heat efficiency and the reduction of the energy consumption are ensured.)
技术领域
本发明涉及生物沥青技术领域，尤其涉及一种生物沥青材料用高温裂解设备。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展，公路进入建设的高峰期，每年所修的公路中大约有90％是沥青路面，同时公路养护等后期工作也消耗大量的石油沥青。农作物秸秆或初加工废料、牲畜排泄物等生物质可再生能源具有分布广泛、取材方便、储量巨大、循环利用、绿色环保、价格低廉等许多优势，受到国内外相关专家的广泛关注和研究。
当前生物质快速裂解技术实现了工厂规模化生产，产品主要是重质与轻质生物油。其中重质生物油(简称生物重油)主要化学成分组成和石油沥青组成元素十分相似，性能特征方面也十分相似，可以与石油沥青调配生产生物沥青，改善石油沥青的缺点和不足。
如公开号为CN209782642U的一种高温裂解设备，包括：基座、炉体、托轮；所述基座上设置有炉体，且炉体通过托轮与基座相连接；所述托轮的两侧设置有限位板，且限位板与炉体的外壁相焊接。
现有的设备中通过回转炉体使其内部裂解材料受热均匀，但是很多改进多个燃烧嘴，造成燃料资源的利用率降低，同时对生物质的分层和热量回收效率较低，不利于绿色发展。
发明内容
本发明提出的一种生物沥青材料用高温裂解设备，解决了热效率低和能耗高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种生物沥青材料用高温裂解设备，包括下托盘，所述下托盘的顶部外壁设有炉体主体结构，所述下托盘的底端四角处设有支架；所述炉体主体结构包括上炉体、下炉体、外壳和炉盖，所述上炉体、下炉体之间设有隔热板，所述外壳套接在上炉体、下炉体的外壁上，且外壳和上炉体、下炉体之间设有隔热层，所述炉盖固定于上炉体的顶端外边上，且炉盖的顶端外壁连接有分裂气溢出管；裂解组件，所述裂解组件垂直穿过隔热板的中部，所述裂解组件位于上炉体、下炉体的中轴线处，所述裂解组件包括受热结构、分层管和内聚热斗，所述分层管位于受热结构和内聚热斗之间，所述受热结构的侧壁连接有进料管，且受热结构的底端设有重料下料管；余热回收管，所述余热回收管的端部设有导热铜管，且导热铜管的连接通过余热回收管连接至内聚热斗的内壁上，所述余热回收管用于将下炉体中余热加快循环至上炉体中；气压检测件，所述气压检测件设于炉盖的顶部外壁靠近分裂气溢出管的一侧，所述气压检测件用于检测炉体主体结构中的内气压；储水结构，所述储水结构设于受热结构的底端外壁上，所述储水结构用于对受热结构外壁冷却成型不同类型的重料；燃烧嘴，所述燃烧嘴等距离环形插接在外壳和下炉体的四侧内壁上，所述燃烧嘴的端部连接有燃料连接管，且燃烧嘴的内壁设有进气阀。
作为本发明中进一步方案，所述炉盖的底端内边设有冷却聚集盘，且冷却聚集盘的外壁呈矩阵式分布有冷凝孔，所述冷却聚集盘位于内聚热斗的正上方。
作为本发明中进一步方案，所述受热结构包括均热球、重料分液斗和电磁阀，所述重料分液斗位于均热球的底端内壁上，所述重料分液斗的外壁等距离分布有不同孔径的扇形滤板，所述电磁阀设于重料下料管和均热球的底端连接处。
作为本发明中进一步方案，所述储水结构包括进水管、排水管、储水盘和螺旋冷却管，所述螺旋冷却管的端部连接至储水盘的端部外壁上，所述螺旋冷却管的外壁套接在均热球的外壁上，所述进水管和排水管分别位于储水盘的两侧外壁上，所述进水管的外壁设有进水阀，所述排水管的端部设有排液阀，且排液阀的端部通过管道连接有余热回收器，所述余热回收器的端部通过管道和余热回收管相连接。
作为本发明中进一步方案，所述下炉体的外壁设于温度传感器，且温度传感器的信号端和进气阀之间电性连接。
作为本发明中进一步方案，所述气压检测件包括泄气罩和气压顶塞，所述炉盖的顶部外壁设有泄气孔，且气压顶塞的底端外壁卡接在泄气孔的内边上，所述气压顶塞的外边滑动连接在泄气罩的内壁上。
作为本发明中进一步方案，所述泄气罩的顶端内边设有限位凸缘，且泄气罩的外壁开有气孔，所述气压顶塞呈锥台形结构，且气压顶塞的内壁设有限位槽。
作为本发明中进一步方案，所述分裂气溢出管的端部连接有烟气过滤器，所述烟气过滤器用于对高温裂解中产生的污染颗粒进行过滤。
作为本发明中进一步方案，所述下托盘的底侧设有风机，且余热回收管位于风机的端部上方。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1.本高温裂解设备为立式结构，通过受热后重料和裂解气体自然分离，同时中部设有漏斗状的重料分液斗，利用由下至上的温差使重料分层，在重料分液斗的底端设有均热球，通过四侧的燃烧嘴，对其均匀加热，球体由外向内均匀加热，热传导快，受热均匀，同时在斗体侧壁设有余热回收结构，用于维持重料分层，便于在进行下料时，重料分料更加清晰，保证了热效率的提升，能耗的降低；
2.本高温裂解设备的顶端设有气压检测件，通过上下炉体之间的分工，上炉体用于气相和固相之间分离，需要严格控制内部气压，避免造成炉体的热压损坏，气压检测件利用锥台结构，在气压超标时顶出主动泄压，提高了整体的炉体安全性；
3.本高温裂解设备的底端设有储水结构，储水结构用于冷却固相重料，利用螺旋式的冷却管，可增大受热面，同时实现冷却后分层明显，提高后续重料释放时的便捷性，减少二次分离纯化的工作量。
附图说明
图1为本发明提出的一种生物沥青材料用高温裂解设备的实施例1中的立体结构示意图；
图2为图1的去外壳结构示意图；
图3为图2的去炉体壳体结构示意图；
图4为图3的爆炸图；
图5为本发明提出的一种生物沥青材料用高温裂解设备的实施例1中的底部结构示意图；
图6为本发明提出的一种生物沥青材料用高温裂解设备的实施例1中的侧视结构示意图；
图7为图6的A-A剖面结构示意图；
图8为本发明提出的一种生物沥青材料用高温裂解设备的实施例2中的结构示意图；
图9为本发明提出的一种生物沥青材料用高温裂解设备的实施例2中的受热结构和燃烧球头连接结构示意图。
图中：1、外壳；2、炉盖；21；冷却聚集盘；3、下托盘；4、支架；5、储水结构；51、螺旋冷却管；52、储水盘；53、进水阀；6、进水管；7、燃烧嘴；7-1、燃烧球头；71、进气阀；8、重料下料管； 9、进料管；10、气压检测件；101、泄气罩；102、气压顶塞；11、分裂气溢出管；12、上炉体；13、下炉体；14、温度传感器；15、内聚热斗；16、余热回收管；17、隔热板；18、受热结构；18-1、梨型受热件；181、均热球；182、重料分液斗；183、电磁阀；19、燃料进料管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参照图1-7：一种生物沥青材料用高温裂解设备，包括下托盘3，下托盘3的顶部外壁设有炉体主体结构，下托盘3的底端四角处设有支架4；下托盘3的底侧设有风机，由下侧带下炉体中聚集的热量牵至斗体外壁上，同时使炉体温度均热，且余热回收管16位于风机的端部上方，炉体主体结构包括上炉体12、下炉体13、外壳1和炉盖 2，上炉体12、下炉体13之间设有隔热板17，外壳1套接在上炉体 12、下炉体13的外壁上，且外壳1和上炉体12、下炉体13之间设有隔热层，炉盖2固定于上炉体12的顶端外边上，且炉盖2的顶端外壁连接有分裂气溢出管11；炉盖2的底端内边设有冷却聚集盘21，且冷却聚集盘2的外壁呈矩阵式分布有冷凝孔，冷却聚集盘21位于内聚热斗15的正上方；下炉体13的外壁设于温度传感器14，且温度传感器14的信号端和进气阀71之间电性连接，温度传感器14采用wrn-130/230型号的耐高温温度传感件，温度传感器14的信号端还连接有温度报警器，在温度超标或者低温时发出警报；
其中裂解组件垂直穿过隔热板17的中部，裂解组件位于上炉体 12、下炉体13的中轴线处，为主要的原料裂解分层部件，其中裂解组件包括受热结构18、分层管和内聚热斗15，分层管位于受热结构 18和内聚热斗15之间，受热结构18的侧壁连接有进料管9，且受热结构18的底端设有重料下料管8；受热结构18包括均热球181、重料分液斗182和电磁阀183，重料分液斗182位于均热球181的底端内壁上，均热球181保证了受热均匀，重料分液斗182的外壁等距离分布有不同孔径的扇形滤板，电磁阀183设于重料下料管8和均热球 181的底端连接处，在不同孔径，滤板下形成同口的各方位上的重料出料，便于重料下料的分流，减少重料堵塞下料部件；
余热回收管16，余热回收管16的端部设有导热铜管，且导热铜管的连接通过余热回收管16连接至内聚热斗15的内壁上，余热回收管16用于将下炉体12中余热加快循环至上炉体12中，其中余热回收管16由内聚热斗15的下端沿着径向排布至端部，使斗体由下至上温度依次递减；
气压检测件10，气压检测件10设于炉盖2的顶部外壁靠近分裂气溢出管11的一侧，气压检测件10用于检测炉体主体结构中的内气压；气压检测件10包括泄气罩101和气压顶塞102，炉盖2的顶部外壁设有泄气孔，且气压顶塞102的底端外壁卡接在泄气孔的内边上，气压顶塞102的外边滑动连接在泄气罩101的内壁上，分裂气溢出管11的端部连接有烟气过滤器，烟气过滤器用于对高温裂解中产生的污染颗粒进行过滤；泄气罩101的顶端内边设有限位凸缘，且泄气罩101的外壁开有气孔，气压顶塞102呈锥台形结构，且气压顶塞 102的内壁设有限位槽，其中气压顶塞102可在泄气罩101的内壁滑动，同时在自身的重力下回至孔体内卡接，在炉体内气压达标后持续密封，减少热量散失；
储水结构5，储水结构5设于受热结构18的底端外壁上，储水结构5用于对受热结构18外壁冷却成型不同类型的重料；储水结构 5包括进水管6、排水管、储水盘52和螺旋冷却管51，螺旋冷却管 51的端部连接至储水盘52的端部外壁上，螺旋冷却管51的外壁套接在均热球181的外壁上，进水管6和排水管分别位于储水盘52的两侧外壁上，进水管6的外壁设有进水阀53，排水管的端部设有排液阀，且排液阀的端部通过管道连接有余热回收器，余热回收器的端部通过管道和余热回收管16相连接；
燃烧嘴7，燃烧嘴7等距离环形插接在外壳1和下炉体13的四侧内壁上，燃烧嘴7的端部连接有燃料连接管，且燃烧嘴7的内壁设有进气阀71，进气阀71可控制进气量来控制燃烧嘴7的作用效率。
本高温裂解设备的工作原理具体如下：
第一，本设备使用时，通过进料管9输入粉碎后的待高温裂解材料，同时在输入至内部的均热球181内部，利用四侧的燃烧嘴7输入燃烧气，对均热球181的四侧高温加热，裂解料中重料不可裂解料首先通过底部的重料分液斗182，通过重料下料管8收集；
第二，被裂解的气体和颗粒升入内聚热斗15内，在内聚热斗15 通过余热回收管16对斗体加热，中由高至低的温度使重料颗粒附着在内壁上，然后分层堆积后汇聚至底侧的重料分液斗182收集；
第三，气体则最后经过顶部的冷却聚集盘21再对分裂气中的颗粒在冷却收集，气体通过分裂气溢出管11溢出，颗粒在板体上汇聚后垂直落入至内聚热斗15内再收集，通过重料下料管8依次出料不可裂解物、大颗粒重料、小颗粒重料和部分轻质生物油，可分别加工再利用；
第四，在每种重料下料时，均通过储水结构5对其降温，并回收多余热量，使其重料呈液相输出；
第五，在进行气相和固相分离时，上炉体12中气压需要实时监测，其中气压检测件10中利用气压顶塞102的锥台结构，在气压超标时顶出孔体，利用泄气罩101主动泄压，提高了整体的炉体安全性。
实施例2
参照图8-9：一种生物沥青材料用高温裂解设备，本实施例中相对于实施例1，主要区别在于本实施例中，还包括梨型受热件18-1，梨型受热件18-1替代了受热结构18位置，通过进料管9输入待裂解原料，其原料分布在一个半球罩体内壁上，同时还包括在内部加热的为球体状的燃烧球头7-1，其中燃烧球头7-1的端部连接有燃料进料管19，可通过将其燃料燃烧产生的热量均布在半球罩体上，加快原料受热，同时内凹式的加热结构，减少受热面的散热，提升了受热效率，进一步的提高燃料利用率和热效率。
本发明中，梨型受热件18-1还可替代呈灯罩型结构，均为了聚热调节其热效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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