[發(fā)明專利]變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310067883.3
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN104034748A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田亞峻;蘆海云;崔鑫;孔德婷;劉科
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: G01N25/02
• 分類號: G01N25/02
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 桑傳標;施娥娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)筒機構(gòu)，特別是一種能夠往轉(zhuǎn)筒內(nèi)通入氣體介質(zhì)進行加熱的變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)，該變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)尤其適用于固體顆粒的動態(tài)熱穩(wěn)定性測定裝置中。

背景技術(shù)

熱穩(wěn)定性是煤、半焦、型煤等固體顆粒在燃燒、熱解、氣化等工藝技術(shù)的重要依據(jù)之一。熱穩(wěn)定性是指固體顆粒在高溫燃燒或熱解、氣化過程中在熱作用下的穩(wěn)定程度，也就是一定粒度的煤樣受熱后保持原來粒度的性能。熱穩(wěn)定性好的煤在燃燒或熱解、氣化過程中能以其原來的粒度燃燒或熱解、氣化而不碎成小塊或破碎較少。熱穩(wěn)定性差的煤在燃燒或熱解、氣化過程中迅速破碎成小塊，甚至成為粉煤。要求使用塊煤作燃料或原料的工業(yè)層燃鍋爐或煤氣發(fā)生爐，如果使用熱穩(wěn)定性差的煤，將導(dǎo)致帶出物增多、爐內(nèi)粒度分布不均勻而增加爐內(nèi)流體阻力，嚴重時甚至形成風(fēng)洞而導(dǎo)致結(jié)渣，從而使整個熱解、氣化過程或燃燒過程不能正常進行，不僅造成操作困難而且還會降低燃燒或熱解、氣化效率。

在GB/T1573-2001的《煤的熱穩(wěn)定性測定方法》和MT/T924-2004的《工業(yè)型煤熱穩(wěn)定性測試方法》中分別提出了以煤炭和型煤為代表的固體顆粒試樣的熱穩(wěn)定性測定方法，其中考察的是固體顆粒試樣在靜止條件下的熱穩(wěn)定性，也就是將一定粒度和質(zhì)量的煤或型煤在隔絕空氣的馬弗爐中加熱至一定溫度后發(fā)生破碎的程度。但是，在燃燒或氣化過程中，固體顆粒不僅受到熱應(yīng)力，實際上是熱應(yīng)力、顆粒間碰撞和機械磨損的共同作用而發(fā)生破碎。因此，上述的兩個國家標準測定方法中對固體顆粒的熱穩(wěn)定性測定并不能真實反映固體顆粒在實際過程中的破碎粉化程度，因為它們沒有考慮實際工業(yè)過程中的顆粒間碰撞和機械磨損，得到的結(jié)果只是試樣靜態(tài)熱穩(wěn)定性指標。這種靜態(tài)熱穩(wěn)定性測試結(jié)果與實際工業(yè)利用過程差別巨大，無法起到指導(dǎo)生產(chǎn)、設(shè)計的作用。此外，盡管中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的發(fā)展迅速，半焦產(chǎn)量不斷增長，但仍舊沒有關(guān)于半焦的任何相關(guān)測試方法和標準。而對于煤質(zhì)活性炭，在GB/T7702.3-2008的《煤質(zhì)顆粒活性炭試驗方法強度的測定》中僅對其強度進行了測試，沒用相關(guān)熱穩(wěn)定性測定。因此，亟待建立一套能模擬實際工業(yè)應(yīng)用過程的評價固體顆粒破碎粉化的裝置與方法。

在固體顆粒的動態(tài)熱穩(wěn)定性測定裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可采用常見的轉(zhuǎn)筒機構(gòu)，即，將固體顆粒裝載在轉(zhuǎn)筒機構(gòu)內(nèi)以跟隨轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動來模擬固體顆粒的相互摩擦和碰撞。但是，如何實現(xiàn)對固體顆粒的同步加熱，尤其是利用氣體加熱方式，以及在固體顆粒的冷卻過程中如何加速冷卻，以利于考察固體顆粒在激冷條件及其不同激冷速率下的動態(tài)熱穩(wěn)定性，并使得轉(zhuǎn)筒機構(gòu)的結(jié)構(gòu)能夠簡潔實用，則成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點之一。因為若將加熱氣體的進氣管直接連接到常見的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒上，則必然會產(chǎn)生進氣管纏繞或扭曲等現(xiàn)象，從而阻礙轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動，難以實現(xiàn)裝置功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)，該變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，能夠在轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)的同時通入變溫氣體，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)筒內(nèi)的物質(zhì)的同時加熱或冷卻。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)，該變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)包括進氣管、轉(zhuǎn)筒和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)筒安裝在所述轉(zhuǎn)軸的端部，所述進氣管的一端用于連接氣源，另一端連通至所述轉(zhuǎn)筒的內(nèi)腔室。

優(yōu)選地，該變溫轉(zhuǎn)筒機構(gòu)包括排氣管和安裝套管，該安裝套管固定套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)筒包括旋轉(zhuǎn)筒部和固定安裝部，所述旋轉(zhuǎn)筒部安裝于所述轉(zhuǎn)軸上并與所述固定安裝部相連，所述固定安裝部安裝在所述安裝套管上，所述進氣管和排氣管分別連接到所述固定安裝部上，其中所述旋轉(zhuǎn)筒部和固定安裝部上形成有從所述進氣管和排氣管連通至所述旋轉(zhuǎn)筒部內(nèi)腔室的氣流通道。

優(yōu)選地，所述氣流通道包括進氣環(huán)道、排氣環(huán)道、頂壁氣道和底壁氣道，所述進氣環(huán)道和排氣環(huán)道設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)筒部的與所述固定安裝部相連的第一側(cè)壁上，所述頂壁氣道和底壁氣道分別設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)筒部的頂壁和底壁上并與所述旋轉(zhuǎn)筒部的內(nèi)腔室連通，所述進氣環(huán)道分別連通所述進氣管、頂壁氣道和底壁氣道，所述排氣環(huán)道連通所述旋轉(zhuǎn)筒部的內(nèi)腔室和所述排氣管。

優(yōu)選地，所述第一側(cè)壁包括第一陶瓷片，該第一陶瓷片嵌設(shè)于該第一側(cè)壁中以用于過濾氣體，并且所述第一陶瓷片上形成有所述進氣環(huán)道和排氣環(huán)道。

優(yōu)選地，所述固定安裝部包括用于過濾氣體的第二陶瓷片，該第二陶瓷片嵌設(shè)于該固定安裝部中并與所述第一陶瓷片相貼合，所述第二陶瓷片上設(shè)有分別與所述進氣環(huán)道和排氣環(huán)道連通的進氣接口和排氣接口，該進氣接口和排氣接口分別連接所述進氣管和排氣管。

優(yōu)選地，所述第一側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)軸之間為鍵槽配合。

優(yōu)選地，所述第一側(cè)壁可拆卸地安裝于所述旋轉(zhuǎn)筒部的頂壁與底壁之間。