一种兰炭余热回收试验装置的制作方法

本发明涉及兰炭余热回收试验设备。

背景技术：

1、兰炭（半焦）是低阶煤经中低温热解后得到的固体产物，广泛应用于冶金、化工、电石等行业。兰炭出炭温度通常在300～600℃之间，含有大量高品质显热。传统兰炭生产普遍采用湿法熄焦工艺，不仅造成大量热能浪费，还产生含酚氰废水和有害气体，严重污染环境。

2、目前，兰炭余热回收技术的研究主要集中在工业化应用层面，如干熄焦系统、余热锅炉等。然而，在工艺研发阶段，缺乏能够系统性测试兰炭余热回收关键参数的试验装置。现有技术存在以下不足：一、缺乏多工况模拟能力；二、 传热系数测试手段不完善，导致工业化放大设计缺乏可靠的试验数据支撑；三、试验装置中的物料均匀性差，兰炭颗粒在下落过程中容易出现偏析和堆积，导致换热面受热不均匀，试验结果的重复性和可靠性差。

3、因此，亟须一种功能集成、安全可靠、数据精确的兰炭余热回收试验装置，为兰炭余热回收工艺的工业化应用提供可靠的试验依据。

技术实现思路

1、本发明需要解决的技术问题是：提供一种兰炭余热回收试验装置，其结构简单，能为兰炭余热回收工艺的工业化应用提供可靠的试验依据。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种兰炭余热回收试验装置，包括：机架，机架上由上至下依次设置有储料仓和热交换筒体，储料仓的顶部设置有加料口和排气口，储料仓内设置有电加热组件；

3、热交换筒体包括由上至下依次连通的高温段换热筒体、中温段换热筒体和低温段换热筒体，储料仓出料口与高温段换热筒体的顶部连接，低温段换热筒体的下端部设置有带出料调节控制阀的热交换筒体出料口；储料仓出料口设置有控制储料仓出料口开启与关闭的控制阀；

4、高温段换热筒体内设置有高温换热管组件，高温换热管组件包括若干间隔设置的蛇形导热油换热管屏，每片蛇形导热油换热管屏都竖向设置，相邻的蛇形导热油换热管屏之间形成高温换热通道；高温换热通道的入口和出口处分别设置有高温换热通道入口温度传感器和高温换热通道出口温度传感器；

5、中温段换热筒体内设置有中温换热管组件，中温换热管组件包括若干间隔设置的蛇形中温水冷换热管屏，每片蛇形中温水冷换热管屏都竖向设置，相邻蛇形中温水冷换热管屏之间形成中温换热通道；中温换热通道的入口和出口处分别设置有中温换热通道入口温度传感器和中温换热通道出口温度传感器；

6、低温段换热筒体内设置有低温换热管组件，低温换热管组件包括若干间隔设置的蛇形低温水冷换热管屏，每片蛇形低温水冷换热管屏都竖向设置，相邻蛇形低温水冷换热管屏之间形成低温换热段通道；低温换热通道的入口和出口处分别设置有低温换热通道入口温度传感器和低温换热通道出口温度传感器；

7、高温换热通道的上方、中温换热通道的上方以及低温换热段通道上方的热交换筒体内都设置有散料组件。

8、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，储料仓内设置有氮气输入管，所述的氮气输入管与储料仓外的氮气源连接。

9、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，储料仓的顶部两侧分别设置有一个加料口，其中一个加料口兼作防爆口。

10、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，高温段换热筒体的上端部设置有观察窗。

11、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，散料组件包括：若干直径由上至下逐渐变大的圆锥形的散料锥；高温段换热筒体的上端部呈筒径由上至下逐渐变大的圆锥形筒体，高温换热通道上方设置有一个散料锥，该散料锥设置在储料仓出口处的控制阀下方的高温段换热筒体的上端部；中温换热通道的上方与低温换热段通道的上方至少上、下设置两排散料锥，相邻的两个散料锥之间留有下料间隙，每排散料锥都均布间隔设置在热交换筒体内的同一高度位置，上、下相邻的两排散料锥上、下错位设置。

12、更进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，中温换热通道上方的散料组件以及低温换热段通道上方的散料组件的外侧的热交换筒体的筒壁上设置有由上向下、并向内倾斜设置的折流板。

13、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，机架上设置有上料装置，所述的上料装置包括上料斗与电动葫芦，所述的上料斗在电动葫芦的驱动下能向下降落至取料或向上升高后将物料从加料口投入。

14、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，热交换筒体出料口至少设置有两个。

15、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，储料仓内的电加热组件为若干组能独立加热的电加热棒，每组电加热棒位置处都设置有储料仓温度传感器，电加热棒在储料仓内的顶部以及储料仓的本体中均匀布置。

16、进一步地，前述的一种兰炭余热回收试验装置，其中，储料仓的下端部呈口径由上至下逐渐缩小的锥形。

17、本发明的优点是：本申请提供了一种兰炭余热回收试验装置，其结构简单，能够进行兰炭的流动性测试和动态传热系数测试，从而为兰炭余热回收设备的设计提供有力支撑。储料仓内的每组电加热棒都能独立工作，一旦对应位置处的储料仓温度传感器监测到的温度超过预设值，则停止加热，有效避免局部温度过高，从而提高实验数据的准确性。此外，在高温换热通道上方、中温换热通道上方以及低温换热段通道上方的热交换筒体内都设置有散料组件，散料组件的设置能使得兰炭均匀落入至高温换热通道、中温换热通道以及低温换热段通道中，避免兰炭下落过程产生偏析和堆积，同时物料经过散料装置，在折流过程中物料强化混合换热，物料受热均匀，从而能进一步提高实验数据的准确性，进一步为兰炭余热回收设备的设计以及兰炭余热回收工艺的工业化应用提供可靠的试验依据。

1.一种兰炭余热回收试验装置，包括：机架，其特征在于：机架上由上至下依次设置有储料仓和热交换筒体，储料仓的顶部设置有加料口和排气口，储料仓内设置有电加热组件；

2.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：储料仓内设置有氮气输入管，所述的氮气输入管与储料仓外的氮气源连接。

3.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：储料仓的顶部两侧分别设置有一个加料口，其中一个加料口兼作防爆口。

4.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：高温段换热筒体的上端部设置有观察窗。

5.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：散料组件包括：若干直径由上至下逐渐变大的圆锥形的散料锥；高温段换热筒体的上端部呈筒径由上至下逐渐变大的圆锥形筒体，高温换热通道上方设置有一个散料锥，该散料锥设置在储料仓出口处的控制阀下方的高温段换热筒体的上端部；中温换热通道的上方与低温换热段通道的上方至少上、下设置两排散料锥，相邻的两个散料锥之间留有下料间隙，每排散料锥都均布间隔设置在热交换筒体内的同一高度位置，上、下相邻的两排散料锥上、下错位设置。

6.根据权利要求5所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：中温换热通道上方的散料组件以及低温换热段通道上方的散料组件的外侧的热交换筒体的筒壁上设置有由上向下、并向内倾斜设置的折流板。

7.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：机架上设置有上料装置，所述的上料装置包括上料斗与电动葫芦，所述的上料斗在电动葫芦的驱动下能向下降落至取料或向上升高后将物料从加料口投入。

8.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：热交换筒体出料口至少设置有两个。

9.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：储料仓内的电加热组件为若干组能独立加热的电加热棒，每组电加热棒位置处都设置有储料仓温度传感器，电加热棒在储料仓内的顶部以及储料仓的本体中均匀布置。

10.根据权利要求1所述的一种兰炭余热回收试验装置，其特征在于：储料仓的下端部呈口径由上至下逐渐缩小的锥形。