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一种生物质连续热解动密封机构及方法

申请号 CN201810303629.1 申请日 2018-04-03 公开(公告)号 CN108468809B 公开(公告)日 2020-04-21
申请人 农业部规划设计研究院; 发明人 姚宗路; 赵立欣; 丛宏斌; 孟海波; 姬文心; 霍丽丽; 贾吉秀; 马腾; 胡二峰; 吴雨浓;
摘要 本 发明 为一种 生物 质 连续 热解 动密封机构及方法,包括压紧补偿机构、耐高温密封填料层。所述耐高温密封填料层采用 石墨 盘根涂覆石墨 润滑脂 的方法保证在具有良好 密封性 的同时兼具较好的润滑效果,所述压紧补偿机构通过压 紧边 条对收敛片的压紧束缚,保证耐高温密封填料与生物质热解炉体的紧密 接触 ,从而保证了装置的良好密封效果。本发明采用独特的压紧补偿机构,较好的解决了生物质热解炉在生产过程中炉体由于 温度 的变化产生的热胀冷缩现象造成的密封性能的下降,同时石墨润滑脂的添加进一步增强了密封效果,同时保证了接触部位的润滑效果,解决了热解炉内热解气的外泄及外部空气的进入这一难题,在一定程度上提高了热解气的产量及装置的安全性。
权利要求

1.一种生物质连续热解动密封机构,采用压紧补偿使密封填料与热解炉体紧密接触的方法,保证装置的密封性能,机构包括耐高温密封填料层、压紧补偿机构,其特征是:所述耐高温密封填料层采用耐高温石墨材料,所述压紧补偿机构使用收敛片挤压固定耐高温密封填料层,在收敛片组的末端设有压紧补偿边条,压紧补偿边条上设有螺栓和压紧弹簧,通过旋动螺栓调整压紧弹簧的松紧度,压紧弹簧进一步调整压紧边条对收敛片组的压大小,同时压紧弹簧会自动对炉体在运转过程中产生的热胀冷缩现象做出相应的调整。
2.根据权利要求1所述的生物质连续热解动密封机构,其特征是:所述耐高温密封填料层采用石墨盘根作为填料层材料,石墨盘根一层层缠绕热解炉体,石墨盘根在缠绕过程中涂覆石墨润滑脂,耐高温密封填料层与炉体紧密接触。
3.根据权利要求1所述的生物质连续热解动密封机构,其特征是:所述压紧补偿机构运用收敛片组对耐高温密封填料层进行压紧约束固定,收敛片组通过螺栓固定在进料端套筒和出料端套筒上,各收敛片之间首尾依次重叠,收敛片重叠部分根据需要加工成不同厚度,保证重叠部分的紧密结合。
4.根据权利要求3所述的生物质连续热解动密封机构,其特征是:进料端和出料端套筒内部设有环状挡板,并在与填料接触处设有石墨润滑脂注入口,通过注入口向耐高温密封填料层补充石墨润滑脂。

说明书全文

一种生物质连续热解动密封机构及方法

技术领域

[0001] 本发明专利涉及一种生物质连续热解动密封机构及方法,尤其针对生物质热解炉进料端和出料端等需要隔绝空气部位的动密封。

背景技术

[0002] 我国作为一个传统农业大国,农作物秸秆稻壳等生物质资源丰富、种类繁多,据有关统计,每年农作物秸秆产量达9亿多吨。目前我国可利用生物资源量可转换为能源的潜约5亿吨标,随着造林面积的扩大和经济社会的发展,我国生物质资源转换为能源的潜力可达到10亿吨标煤,占我国能源消耗总量的28%,但由于生物质资源其量大面广,利用成本高,资源密度低,仍有较大部分秸秆资源得不到充分利用。近年来,国家出台一系列政策鼓励生物质能源化利用,生物质经过热解转化为热解气、焦油、生物质热解炭等产品,在解决生物质随意燃烧丢弃造成的环境污染的同时,也带来了客观的经济效益。
[0003] 生物质热解炉在生产过程中,解炉内部通常要求保持低或绝氧状态的同时仍需保持微正压,由于生物质热解炉特殊的结构及工作状态,进料端及出料端密封不严,空气进入反应器中一方面会造成爆燃甚至爆炸事故,另一方面会造成所产燃气含氧量高、热值较低,同时降低所产燃气储存的安全性;热解炉内部所产热解气泄漏到空气中,严重降低热解气的产量,同时造成生产车间环境污染,严重的会造成爆炸事故的发生。
[0004] 针对上述情况,分析生物质热解炉特殊的工况要求,结合生产过程中遇到的实际问题,重新设计一种耐高温动密封机构。该机构设计有独特压紧补偿机构,充分发挥石墨材料优秀的耐高温润滑特点,在较好地解决密封问题的同时,也为热解炉进料端及出料端过渡处提供了良好的润滑效果。

发明内容

[0005] 本发明专利是为生物质连续热解炉提供一种高效动密封机构,该机构采用石墨盘根作为耐高温密封填料层,辅助以石墨润滑脂对密封接触部位进行润滑并加强密封效果,耐高温密封填料层分别与生物质热解炉体及进料端和出料端外部套筒紧密结合。
[0006] 本发明专利是为生物质连续热解炉提供一种高效动密封机构,该机构在进料端和出料端外部套筒内设有环形挡板,防止生物质热解炉在运转过程中耐高温填料层发生移位,同时套筒在与填料层接触部位设有石墨润滑脂注入口,方便装置在运转一定时间后及时补加石墨润滑脂。
[0007] 本发明专利是为生物质连续热解炉提供一种高效动密封机构,该机构设有收敛片组,收敛片之间首尾依次重叠安装于进料端及出料端套筒外部,通过螺栓进行固定,收敛片重叠部分根据需要加工成不同厚度,以使收敛片重叠部分紧密结合,收敛片安装到位后挤压耐高温密封填料层,在料筒内的环状挡板和收敛片的共同挤压作用下实现填料层与炉体的紧密接触,从而保证进料端和出料端套筒与炉体接触部位具有良好密封效果。
[0008] 本发明专利是为生物质连续热解炉提供一种高效动密封机构,该机构在收敛片组末端设有压紧补偿边条,压紧边条上设有环,耳环内安装有压紧螺栓,螺栓上设有压紧弹簧,通过旋拧螺母调整压紧弹簧松紧度,进而调整压紧边条对收敛片的压力大小,同时压紧弹簧会自动对炉体在运转过程中产生的热胀冷缩现象做出相应的调整。
[0009] 本发明专利采用动密封自紧补偿工艺,克服了生物质热解炉在实际生产过程中由于温度的变化产生的热胀冷缩现象引起的密封填料层的移位、与炉体接触不紧密等问题。石墨盘根与石墨润滑脂的共同运用,在保证套筒与炉体接触部位具有良好密封性的同时兼具良好的润滑效果。
[0010] 本发明专利的技术创新点:
[0011] 1)石墨材料作为密封填料层以及石墨润滑脂的应用,较好地实现了高温情况下对装置的密封,同时石墨填料层较好地耐高温、抗氧化、耐腐蚀性延长了设备的维护周期。
[0012] 2)独特的压紧补偿机构能自动适应炉体的热胀冷缩所产生的的体积变化,实现了密封机构在不同条件下仍具有良好的密封性能。附图说明
[0013] 图1为生物质连续热解动密封机构正视图。
[0014] 图2为图1中Ι处的剖视图。
[0015] 图3为生物质连续热解动密封机构压紧补偿边条轴侧图。
[0016] 图中所示:1、出料端套筒,2、生物质热解炉体,3、压紧补偿边条,4、收敛片,5、料斗,6、进料端套筒,7、热解气出口,8、环形挡板,9、石墨润滑脂注入口,10、固定螺栓,11、耐高温密封填料层,12、压紧螺栓,13、压紧弹簧。

具体实施方式

[0017] 为便于说明,下面结合附图,对生物质连续热解动密封机构及方法做详细说明。
[0018] 由于生物质热解炉工作过程中炉体2会不停的旋转,进料端和出料端套筒固定不动,故套筒与炉体之间不能刚性连接而留有一定程度的缝隙。如图1至图3中所示,一种生物质连续热解动密封机构,主要针对生物质热解炉炉体2与进料端套筒6及出料端套筒1之间空隙处的动密封,进料端套筒与料斗5连接,出料端套筒上留有热解气出口7并与后续处理工艺管道连接。进料端及出料端套筒上焊接有环形挡板8,其功能是对耐高温密封填料层11进行定位。综合考虑生产过程中实际工况环境,密封填料必须具备良好的耐高温、耐腐蚀性,并具备一定的抗氧化性,综合以上情况选取石墨盘根作为密封填料层材料。在安装耐高温密封填料层11时,石墨盘根涂覆足量的石墨润滑脂,以保证密封填料层11与炉体2之间具有良好的润滑性,涂覆好石墨润滑脂的石墨盘根按与炉体工作时旋转的相反方向缠绕在炉体2上,缠绕好的密封填料层使用敲击等外力挤满套筒与炉体之间的缝隙。耐高温密封填料层安装好后,在套筒上安装收敛片4,安装过程中各个收敛片之间首尾依次重叠,并使重叠部位紧密接触,调整好好后旋紧固定螺栓10对收敛片组进行固定。收敛片组固定后在其末端安装压紧补偿边条3,压紧补偿边条3上设有压紧螺栓12和压紧弹簧13,通过旋拧压紧螺栓12来调整压紧弹簧13的松紧度进而调整收敛片4对耐高温密封填料层11的压力,从而调整装置的密封效果。在套筒与耐高温密封填料层接触处设有石墨润滑脂注入口9,以便设备在生产工作一定时间后及时补充石墨润滑脂,保证动密封机构的良好密封性和密封填料层11与炉体2之间的润滑。
[0019] 在上述实施方案中,对装置的结构组成做了描述,显然,目前尚未出现与本发明相同的装置设备,在此,应该说明,在本发明专利的构思下所做出的任何技术创新都将落入本发明专利的保护范围内。