[發(fā)明專利]高溫回轉(zhuǎn)爐及含其的高溫制氫系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610848944.3
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107869910B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張嵐;陳愛梅;劉玉俠;鄭小北
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所
• 主分類號: F27B7/06
• 分類號: F27B7/06;F27B7/14;F27B7/20;F27B7/34;F27B7/42;C01B3/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;孫靜

1.一種高溫回轉(zhuǎn)爐，包括爐體，所述爐體包括外爐殼和內(nèi)爐殼，所述內(nèi)爐殼嵌設(shè)于所述外爐殼內(nèi)，且所述內(nèi)爐殼的長度方向與所述外爐殼的長度方向平行，所述內(nèi)爐殼圍繞形成有爐膛，所述內(nèi)爐殼的兩端分別開設(shè)有與所述爐膛相連通的第一通孔和第二通孔，其特征在于，所述高溫回轉(zhuǎn)爐還包括：

反應(yīng)管，所述反應(yīng)管依次穿設(shè)于所述第一通孔、爐膛和第二通孔，且所述反應(yīng)管的兩端分別延伸至所述外爐殼的兩端外；

旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭包括依次設(shè)置的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，所述旋轉(zhuǎn)部分的一端部嵌設(shè)于所述固定部分的一端部內(nèi)且通過骨架油封密封連接于所述固定部分的一端部內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)部分的另一端部密封連接于所述反應(yīng)管的一端，所述固定部分固定于所述外爐殼的一端，所述固定部分的側(cè)壁的上部分開設(shè)有出氣口；

進(jìn)氣管組件，所述進(jìn)氣管組件穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)接頭，且所述進(jìn)氣管組件的一端與所述固定部分的另一端部密封連接，所述進(jìn)氣管組件的另一端部延伸至位于所述爐膛中的所述反應(yīng)管內(nèi)；

旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于使所述反應(yīng)管相對于所述內(nèi)爐殼旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)置于所述外爐殼的內(nèi)壁面并與所述反應(yīng)管傳動連接。

2.如權(quán)利要求1所述的高溫回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述反應(yīng)管包括沿所述反應(yīng)管的長度方向依次連接的進(jìn)氣連接區(qū)域、高溫反應(yīng)區(qū)域和進(jìn)料連接區(qū)域，所述進(jìn)氣連接區(qū)域穿設(shè)于所述第一通孔，所述高溫反應(yīng)區(qū)域位于所述爐膛內(nèi)，所述進(jìn)料連接區(qū)域穿設(shè)于所述第二通孔；

所述高溫反應(yīng)區(qū)域包括依次連接并焊接的正圓錐部分、圓柱部分和倒圓錐部分，所述正圓錐部分的一端焊接于所述進(jìn)氣連接區(qū)域的一端，所述進(jìn)氣連接區(qū)域的另一端密封連接于所述旋轉(zhuǎn)部分的另一端部，所述倒圓錐部分的一端焊接于所述進(jìn)料連接區(qū)域的一端；

沿所述反應(yīng)管的長度方向從左至右，所述正圓錐部分的直徑逐漸增加，所述圓柱部分的直徑保持不變，所述倒圓錐部分的直徑逐漸減小。

3.如權(quán)利要求2所述的高溫回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述進(jìn)氣管組件的另一端部延伸至所述圓柱部分內(nèi)并且所述進(jìn)氣管組件的外壁面套設(shè)有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)的外壁面與所述圓柱部分的內(nèi)壁面之間設(shè)置有若干抄料板，且若干所述抄料板沿所述圓柱部分的周向均勻間隔設(shè)置于所述圓柱部分的內(nèi)壁面，且每一所述抄料板從所述圓柱部分的一端延伸至所述圓柱部分的另一端。

4.如權(quán)利要求3所述的高溫回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述進(jìn)氣管組件包括：兩根進(jìn)氣管和容置管，兩根所述進(jìn)氣管和所述容置管的一端部焊接于一安裝盤內(nèi)，所述安裝盤可拆卸地連接于所述固定部分的另一端部并與所述固定部分的另一端部密封連接，兩根所述進(jìn)氣管和所述容置管的另一端部貫穿于所述支撐環(huán)并沿所述支撐環(huán)的周向間隔設(shè)置，兩根所述進(jìn)氣管均延伸至所述圓柱部分內(nèi)；

其中一根所述進(jìn)氣管用于通入水蒸氣，另一根所述進(jìn)氣管用于通入氬氣，所述容置管內(nèi)設(shè)置有熱電偶，且所述熱電偶的一端位于所述圓柱部分內(nèi)。

5.如權(quán)利要求2所述的高溫回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述高溫回轉(zhuǎn)爐還包括進(jìn)料擋板組件，所述進(jìn)料擋板組件包括法蘭部、擋板和連接部，所述擋板與所述法蘭部相對設(shè)置，所述連接部連接于所述擋板與所述法蘭部之間；

所述法蘭部密封連接于所述進(jìn)料連接區(qū)域的另一端，所述擋板嵌設(shè)于所述進(jìn)料連接區(qū)域與所述倒圓錐部分的連接處，并用于阻擋所述高溫反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)物進(jìn)入所述進(jìn)料連接區(qū)域內(nèi)。

6.如權(quán)利要求1所述的高溫回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機和傳動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸與所述傳動機構(gòu)的一端傳動連接，所述傳動機構(gòu)的另一端與所述反應(yīng)管傳動連接；

和/或，所述反應(yīng)管的材質(zhì)為鎳鉻合金Inconel 600或哈氏合金C-276。

7.如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的高溫回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述高溫回轉(zhuǎn)爐還包括：

爐架，所述爐架的頂部設(shè)置有導(dǎo)軌，所述外爐殼的底部設(shè)置有滑塊，所述滑塊沿所述爐架的高度方向滑設(shè)于所述導(dǎo)軌；

升降機構(gòu)，所述升降機構(gòu)用于使所述爐體沿所述爐架的高度方向相對于所述爐架上下移動，且所述升降機構(gòu)設(shè)置于所述爐架并與所述外爐殼的底部傳動連接。