本發(fā)明涉及的是一種生物質(zhì)氣化提取液冷卻的裝置,屬于生物質(zhì)能源領(lǐng)域。
背景技術(shù):
當(dāng)前生物質(zhì)氣化技術(shù)中,氣化產(chǎn)生可燃?xì)鈨艋コ褂痛笾掠腥N方式:(1)旋風(fēng)除塵器+多級循環(huán)噴淋水洗+高速離心機(jī)+冷凝器,最后進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)電機(jī);(2)旋風(fēng)除塵器+多級循環(huán)噴淋水洗+電捕焦,然后進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)電機(jī);(3)旋風(fēng)除塵器+電捕焦+冷凝器。后兩種凈化方式中存在電捕焦,由于工程運(yùn)行過程中,可燃?xì)庵泻趿康貌坏接行Э刂?,電捕焦危險(xiǎn)性較大,電捕焦被排除在工程應(yīng)用之外。工程應(yīng)用基本都采用第一種方式,而第一種方式中存在多級循環(huán)噴淋,產(chǎn)業(yè)化過程中,氣化系統(tǒng)24小時長時間運(yùn)行,為保證凈化效果,那就必須對噴淋液(提取液)降溫。目前,降低提取液溫度方法主要有兩種:一是采用直接式冷卻降溫—冷卻塔降溫;二是采用間接式—冷凝器降溫。第一種方式,冷卻塔降溫效果非常好,但是由于是直接式降溫,提取液中大量有機(jī)物揮發(fā)到空氣中,降低了提取液中有機(jī)物的含量,同時帶來了大量voc的污染;第二種方式,效果差,由于提取液中含有大量焦油,粘在冷凝管內(nèi)壁,間接式冷凝器無法長時間工作而且增加水冷卻系統(tǒng)。因此,迫切需要研發(fā)一種用于生物質(zhì)氣化提取液冷卻的環(huán)保型裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出的是一種生物質(zhì)氣化提取液冷卻裝置,其目的旨在適應(yīng)可燃?xì)鈨艋崛∫旱奶攸c(diǎn),既解決傳統(tǒng)間接式冷卻由于焦油累積管道而使得換熱效果下降的問題,同時也解決了直接冷卻塔冷卻產(chǎn)生空氣中voc超標(biāo)的環(huán)保問題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種生物質(zhì)氣化提取液冷卻的裝置,包括冷卻管1和冷卻風(fēng)機(jī)2,其冷卻管1由電機(jī)4、減速機(jī)5、軸承座6、中間螺紋桿7、清理焦油的螺紋推動板8、帶翅片3的外管9、固定端頭10組成,電機(jī)4與減速機(jī)5連接,減速機(jī)5通過軸承座6固定于帶翅片3的外管9一端,減速機(jī)5輸出軸與從外管9中穿過的中間螺紋桿7一端連接;外管9內(nèi)壁上具有沿著軸向延伸的與螺紋推動板8相配合的導(dǎo)向部,外管9內(nèi)壁與螺紋推動板8外周相吻合;螺紋推動板8與中間螺紋桿7通過螺旋副配連,中間螺紋桿7另一端與固定在外管另一端的固定端頭10連接;冷卻管1固定于兩個提取液池之間,外管的兩端分別具有與提取液池相通的進(jìn)口和出口;冷卻風(fēng)機(jī)2對外管9及翅片3吹風(fēng)冷卻。
進(jìn)一步地,冷卻管有多根;冷卻風(fēng)機(jī)2設(shè)置在冷卻管的下部,并固定在移動支架11上;移動支架11移動時,能夠帶動冷卻風(fēng)機(jī)移動,以對各冷卻管吹風(fēng)冷卻。
進(jìn)一步地,冷卻管以與水平面成10。-20。的角度布置于兩個提取液池之間。
進(jìn)一步地,冷卻風(fēng)機(jī)2布置于兩個提取液池之間的通道下部,冷卻管位于所述通道的上部。該通道可以方便人員出入,作為檢修通道。
進(jìn)一步地,冷卻管1與提取液池內(nèi)的提取液接觸部分材料采用防腐材料,如采用sus304或者更好的防腐材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
使用時,一個提取液池內(nèi)提取液通過外管中進(jìn)入另一個提取液池中,在流經(jīng)外管時,通過冷卻風(fēng)機(jī)對外管和翅片等進(jìn)行吹風(fēng)冷卻,降低提取液的溫度。
利用提取液池之間連通管作為間接式冷卻管,不存在直接冷卻時voc散發(fā)到空氣中的缺陷,此裝置環(huán)保,還可以通過計(jì)算換熱量,在一個工程中布置幾組冷卻裝置(工程應(yīng)用中為保證焦油沉降,設(shè)置多個提取液池,可以在每兩個提取液池之間設(shè)置本冷卻裝置)。
冷卻管中設(shè)置有去除管壁滯留焦油的螺紋推動板,通過電機(jī)、減速機(jī)帶動中間螺紋桿轉(zhuǎn)動,由于螺紋推動板與中間螺紋桿以螺旋副配合,加上導(dǎo)向部的限制,螺紋推動板不能轉(zhuǎn)動只能沿軸向移動,這樣即可間斷去除外管內(nèi)壁滯留焦油,可長時間保證冷卻效果。
裝置為開放式,檢修方便,使用簡單。
附圖說明
圖1是生物質(zhì)氣化提取液冷卻裝置示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是外管等的示意圖。
圖4是圖3的a向視圖。
圖5是圖3的b向視圖。
圖6是螺紋推動板示意圖。
圖中,1是冷卻管、2是移動式冷卻風(fēng)機(jī)、3是散熱翅片、4是電機(jī)、5是減速機(jī)、6是軸承座、7是中間螺紋桿、8是螺紋推動板、81是導(dǎo)向凹入部、9是外管、91是導(dǎo)向凸起部、10是固定端頭、11是移動式機(jī)架、12是風(fēng)機(jī)檢修通道與冷空氣通道側(cè)部進(jìn)口、13是風(fēng)機(jī)檢修通道與冷空氣通道、14是提取液池、15是提取液池、16是提取液和焦油的出口、17是提取液進(jìn)口。
具體實(shí)施方式
參見圖1、2所示的用于生物質(zhì)氣化提取液冷卻的裝置,電機(jī)4與減速機(jī)5相連,減速機(jī)外殼固定軸承座6上。減速機(jī)輸出軸與中間螺紋桿7相連,中間螺紋桿7的另一端與固定端頭10成活動連接。中間螺紋桿7的外螺紋與螺紋推動板8的內(nèi)螺紋形成螺旋副,同時,外管9內(nèi)壁上具有沿著軸向延伸的導(dǎo)向凸起部91,螺紋推動板8上具有與導(dǎo)向凸起部91相配合的導(dǎo)向凹入部81,外管9內(nèi)壁與螺紋推動板8外周相吻合。通過電機(jī)4的旋轉(zhuǎn),帶動中間螺紋桿7旋轉(zhuǎn),繼而螺紋推動板8就會沿著外管9成軸向方向移動,推動累積在管壁上的焦油從外管9的提取液出口流出,從而清潔外管9的內(nèi)壁,保證散熱效果。
可根據(jù)流量與換熱要求設(shè)置多根平行的冷卻管1以10-20度傾斜度,固定于提取液池14與提取液池15之間的風(fēng)機(jī)檢修通道與冷空氣通道13上部,冷卻管與提取液池之間密封連接。風(fēng)機(jī)檢修通道與冷空氣通道13內(nèi)下部布置移動式冷卻風(fēng)機(jī)2,冷卻風(fēng)機(jī)2設(shè)置在移動式機(jī)架上。冷卻風(fēng)機(jī)2從風(fēng)機(jī)檢修通道與冷空氣通道13的側(cè)部進(jìn)口12吸入冷空氣,向上吹過散熱翅片3,將提取液的熱量帶走,
對照圖4所示,外管的出口端設(shè)置固定端頭10,固定端頭上的中間孔是用來定位中間螺紋桿7,并保證中間螺紋桿7轉(zhuǎn)動自如。固定端頭的上下部是提取液和焦油的出口16。外管內(nèi)壁具有沿著軸向延伸的導(dǎo)向凸起部91。
參見圖5,在外管上端的下部開有提取液進(jìn)口17,其大小根據(jù)提取液的循環(huán)量定。
運(yùn)行時通過電機(jī)4轉(zhuǎn)動,帶動中間螺紋桿7旋轉(zhuǎn),從而推動螺紋推動板8前進(jìn)與后退,達(dá)到清理累積于帶翅片3的外管9內(nèi)部的焦油,提取液從提取液池14進(jìn)入提取液池15,其提取液熱量通過翅片3在冷卻風(fēng)機(jī)2帶動下散出去,達(dá)到間接冷卻的作用。
工作過程實(shí)例:
500kw的稻殼氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其工藝為氣化爐+燃?xì)鈨艋b置(旋風(fēng)除塵器+多級噴淋裝置+高效離心機(jī)+冷凝器+內(nèi)燃發(fā)電機(jī)),其多級噴淋裝置設(shè)置有外循環(huán)迷宮水池6個,在3號提取液池與4號提取液池以及4號提取液池與5號提取液池之間設(shè)置兩套冷卻裝置,其所有提取液池封閉運(yùn)行,根據(jù)計(jì)算設(shè)置冷卻管dn200的三根,長度2500mm,配置10000n3/h風(fēng)扇一臺,運(yùn)行時,打開風(fēng)機(jī),推動板停留在提取液進(jìn)口的上端,3號提取液池的液體通過冷卻管上提取液進(jìn)口流入冷卻管,沿著管壁流至提取液出口,然后至4號提取液池,其提取液經(jīng)過冷卻管將熱量通過散熱翅片散出,在風(fēng)機(jī)的吹動下,將熱量帶走,提取液中的少量焦油會累積在冷卻管內(nèi)壁,定期啟動電機(jī),螺紋推動板沿著中間螺紋桿軸向移動,將管壁焦油清理干凈,保證換熱效果,從而保證了提取液熱量持續(xù)不斷的被空氣帶走,也實(shí)現(xiàn)間接環(huán)保型散熱。