活性炭外热式回转活化炉的蒸汽输送、过热和布汽系统的制作方法

本实用新型涉及生产活性炭外热式回转活化炉设备的技术领域，特别是涉及一种活性炭外热式回转活化炉的蒸汽输送、过热和布汽系统。

背景技术：

目前，现有的多数活性炭回转活化炉采用将饱和蒸汽直接从回转炉体的炉头通入炉内，从炉尾排出，或者从回转炉体的炉尾通入炉内，从炉头排出的通汽方法，这样做的缺陷是：

1、根据活化反应原理，水蒸汽与炭化料活化反应的温度通常为800～950℃，而饱和蒸汽的温度一般为110～135℃(与蒸汽压力有关)，因此这样的低温蒸汽显然不能与炭化料发生活化反应，它们须利用炉体及炭的热量升温到活化反应温度，这无形中延长了活化反应时间，使活性炭的品质和产量偏低。

2、在12～20米长的回转活化炉的炉头或炉尾进汽的地方，水蒸汽过量，需要更多的炉体及炭的热量来提升水蒸汽的温度，造成炉体及炭的温度下降幅度增大，降低了活化反应的速度，相反，在远离进汽的另一端，蒸汽量减少，加上尾气引风机连续引风的缘故，使部分水蒸汽随尾气一块被抽走，造成蒸汽流失，以致使炭化料不能充分活化，品质和产量更加偏低。

技术实现要素：

为了弥补和改善上述现有技术的不足，本实用新型提供一种活性炭外热式回转活化炉的蒸汽输送、过热和布汽系统，它不仅使饱和蒸汽在进入回转炉体之前过热升温，而且在回转炉体内通过均布的布汽支管上的蒸汽喷嘴让蒸汽与炭化料充分接触、充分活化，减少蒸汽流失，缩短活化反应时间，达到节约能源、提高活性炭品质和产量的目的。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种活性炭外热式回转活化炉的蒸汽输送、过热和布汽系统。包括依次连接的余热锅炉、蒸汽阀、第一输汽管、A膨胀节、蒸汽过热器、B膨胀节、第二输汽管、C膨胀节和布汽总管。所述布汽总管穿过炉尾罩，从炉尾向炉内伸入的长度为回转炉体长的4/5～5/6，每隔2～3米设一个跟回转炉体一块旋转的轴承支撑装置，将布汽总管安装在回转炉体同心处，让它在轴承内可自由伸缩，所述布汽总管从炉尾向炉内3米起每隔0.5～0.7米均布一根向下并垂直回转炉体轴线的布汽支管，其端口安装蒸汽喷嘴，让喷汽孔表面离回转炉体内壁 150mm～200mm。

所述第一输汽管、第二输汽管的外壁四周包裹一层硅酸铝保温棉，以便减少输气管内蒸汽热量的散失。

所述A膨胀节、B膨胀节和C膨胀节均为纤维膨胀节，工作温度≥400℃，安装在第一输汽管、第二输汽管端口，它们的作用在于吸收第一输汽管、第二输汽管热胀冷缩所产生的尺寸变化，同时还可降低输汽管因温度变化所引起的振动和噪音。所述膨胀节为本领域所常用的那种，为本领域的技术人员所熟悉，这里不再陈述。

所述蒸汽过热器为至少一片的屏式过热器，安装在燃烧炉的炉膛上部烟气出口处，以便利用烟气余热提高进入回转炉体内的蒸汽温度。所述蒸汽过热器左端的进汽管穿过燃烧炉左侧炉壁，所述蒸汽过热器右端的出汽管穿过燃烧炉右侧炉壁，并在进、出汽管与炉壁之间分别设置密封套，以便阻止冷空气进入燃烧炉的炉膛内，避免降低烟气温度，提高蒸汽的过热效果。所述蒸汽过热器的进汽管、出汽管可在密封套中自由伸缩，所述密封套是改性聚四氟乙烯密封套。

所述布汽总管右端焊接在炉尾罩圆钢板中央，所述布汽总管右端口到炉尾罩圆钢板的距离为100～200mm，左端用钢板焊接封堵端口。

所述轴承支撑装置由轴承、轴承座、3～4根上支腿和上支脚、3～4根下支腿和下支脚及弹簧组成，所述轴承为高温轴承，其工作温度≥1000℃，所述轴承安装在轴承座内，所述上支腿和下支腿均为310S不锈钢管，其长度分别为回转炉体内径的3/11～3/10，所述上支腿一端端口内孔和下支腿两端端口内孔分别用外径等于其相应内孔直径的圆钢板焊接封堵，所述上支腿的一端外壁与上支脚的一端焊接，所述上支脚的另一端焊接在轴承座的圆形外壁上，所述上支腿的另一端端口套在下支腿的一端外壁上，让下支腿一端可在上支腿的孔内自由伸缩，在它们相邻并焊接在端口的两块圆钢板之间设置弹簧，以便吸收上支腿、下支腿热胀冷缩所产生的尺寸变化，避免了支腿因温度升高而产生弯曲，保证了回转炉体的正常运行。所述弹簧是310S不锈钢弹簧，其工作温度≥1000℃，所述下支腿的另一端外壁与下支脚的一端焊接，所述下支脚的另一端焊接在回转炉体的内壁上。

所述布汽支管内孔的总截面积为布汽总管内孔的截面积的4/5～9/10，以便使布汽总管内的蒸汽分布到每根布汽支管内。

所述蒸汽喷嘴为扁平多孔不锈钢喷嘴，其喷汽孔的总开孔面积为连接本蒸汽喷嘴的布汽支管内孔截面积的1.1～1.5倍。

本实用新型的有益效果在于：进入回转炉体之前的饱和蒸汽先经过蒸汽过热器，使蒸汽的温度提高到250℃～300℃，缩短了蒸汽利用炉体及炭的热量升温到活化反应温度的时间。其次，在回转炉体内，布汽总管向下均布多根布汽支管，其端口安装蒸汽喷嘴，让过热蒸汽通过布汽总管和布汽支管时受到炉体和炭热量的间接加热而升温，然后通过蒸汽喷嘴集中地向下喷到由于重力作用而不断落到回转炉体底部的炭化料上，未参加反应的蒸汽又从回转炉体底部折返向上运动，与后续被抄起而由于重力作用自上而下的炭化料充分接触，从而使炭化料与蒸汽充分接触而得到充分活化，减少因尾气引风机连续引风所造成水蒸汽的流失，不但提高了蒸汽的利用率，节约了能源，而且提高了活性炭的品质和产量。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是回转炉体内布汽管示意图。

图3是图1所示的A-A剖视图。

图4是图1所示的B-B剖面图。

图5是图2所示的F-F轴承支撑装置剖面图。

图6是蒸汽喷嘴主视图。

图7是图6的G向视图。

图8是本实用新型蒸汽喷嘴工作示意图。

图9是图1中C处局部放大图。

图10是图1中D处局部放大图。

图11是图1中E处局部放大图。

图中标号说明：1、余热锅炉；2、蒸汽阀；3、第一输汽管；4、A膨胀节；5、蒸汽过热器；6、燃烧炉；7、炉膛；8、炉壁；9、密封套；10、B膨胀节；11、第二输汽管； 12、C膨胀节；13、硅酸铝保温棉；14、炉尾罩；15、炉尾；16、回转炉体；17、布汽总管；18、布汽总管右端口；19、炉头；20、绞龙；21、布汽支管；22、蒸汽喷嘴；23、轴承支撑装置；231、轴承；232、轴承座；233、上支腿；234、下支腿；235、上支脚；236、下支脚； 237、弹簧。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容，结构特点和所能达到的效果，特配合附图并结合实施方式予以说明。此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合图1～图11给出了活性炭外热式回转活化炉蒸汽输送、过热和布汽系统的具体实施方式，包括依次连接的余热锅炉1、蒸汽阀2、第一输汽管3、A膨胀节4、蒸汽过热器5、 B膨胀节10、第二输汽管11、C膨胀节12和布汽总管17。

布汽总管17穿过炉尾罩14，从炉尾15向炉内伸入的长度为回转炉体16长的4/5～ 5/6，每隔2～3米设一个跟回转炉体16一块旋转的轴承支撑装置23，将布汽总管17安装在回转炉体16同心处，让它在轴承231内可自由伸缩，布汽总管17从炉尾15向炉内3米起每隔0.5～0.7米均布一根向下并垂直回转炉体16轴线的布汽支管21，其端口安装蒸汽喷嘴22，让喷汽孔表面离回转炉体16内壁150mm～200mm。

第一输汽管3、第二输汽管11的外壁四周包裹一层硅酸铝保温棉13，以便减少输气管内蒸汽热量的散失。

A膨胀节4、B膨胀节10和C膨胀节12均为纤维膨胀节，工作温度≥400℃，安装在第一输汽管、第二输汽管端口，它们的作用在于吸收第一输汽管3、第二输汽管11热胀冷缩所产生的尺寸变化，同时还可降低输汽管因温度变化所引起的振动和噪音。所述膨胀节为本领域所常用的那种，为本领域的技术人员所熟悉，这里不再陈述。

如图3和4所示，蒸汽过热器5为至少一片的屏式过热器，安装在燃烧炉6的炉膛 7上部烟气出口处，以便利用烟气余热提高进入回转炉体16内的蒸汽温度。蒸汽过热器5左端的进汽管穿过燃烧炉6左侧炉壁8，右端的出汽管穿过燃烧炉6右侧炉壁8，并在进、出汽管与炉壁8之间分别设置密封套9，以便阻止冷空气进入燃烧炉6的炉膛7内，避免降低烟气温度，提高蒸汽的过热效果。蒸汽过热器5的进汽管、出汽管可在密封套9中自由伸缩，密封套9是改性聚四氟乙烯密封套。

布汽总管17右端焊接在炉尾罩14圆钢板中央，布汽总管右端口18到炉尾罩14圆钢板的距离为100～200mm，左端用钢板焊接封堵端口。

如图5所示，轴承支撑装置23由轴承231、轴承座232、3～4根上支腿233和上支脚235、3～4根下支腿234和下支脚236及弹簧237组成，轴承231为高温轴承，其工作温度≥1000℃，轴承231安装在轴承座232内，上支腿233和下支腿234均为310S不锈钢管，其长度分别为回转炉体16内径的3/11～3/10，上支腿233一端端口内孔和下支腿234两端端口内孔分别用外径等于其相应内孔直径的圆钢板封堵，上支腿233的一端外壁与上支脚235 的一端焊接，上支脚235的另一端焊接在轴承座232的圆形外壁上，上支腿233的另一端端口套在下支腿234的一端外壁上，让下支腿234一端可在上支腿233的孔内自由伸缩，在它们相邻并焊接在端口的两块圆钢板之间设置弹簧237，以便吸收上支腿233、下支腿234热胀冷缩所产生的尺寸变化，避免了支腿因温度升高而产生弯曲，保证了回转炉体16的正常运行。弹簧237是310S不锈钢弹簧，其工作温度≥1000℃，下支腿234的另一端外壁与下支脚236 的一端焊接，下支脚236的另一端焊接在回转炉体16的内壁上。

布汽支管21内孔的总截面积为布汽总管17内孔截面积的4/5～9/10，以便使布汽总管17内的蒸汽分布到每根布汽支管21内。

如图6和7所示，蒸汽喷嘴22为扁平多孔不锈钢喷嘴，其喷汽孔的总开孔面积为连接本蒸汽喷嘴22的布汽支管21内孔截面积的1.1～1.5倍。

本实用新型的工作原理及流程：生产时，利用燃气在燃烧炉6内燃烧，加热回转炉体16的外壁，让回转炉体16内腔的温度达到并稳定在800℃～950℃。此时通过绞龙20将炭化料送入回转炉体16内，在回转炉体16和抄板(图中未标示出)的双重作用下，炭化料被抄起，又在重力作用下落到回转炉体16底部，再次被抄起，落下，如此反复后，使炭化料缓慢地从炉头19向炉尾15推进，在此过程中，炭化料不断地吸收炉体热量而升温到800℃～ 950℃。打开蒸汽阀2，让余热锅炉1的饱和蒸汽通过第一输汽管3进入蒸汽过热器5内，在燃烧炉6内烟气余热的作用下，饱和蒸汽被加热到250℃～300℃，接着过热蒸汽又通过第二输汽管11被送到布汽总管17，随后又被送到布汽总管17上的每一根布汽支管21内，在这过程中，过热蒸汽被再次加热，最后通过所有的布汽支管21端口的蒸汽喷嘴22集中地向下喷到落在回转炉体16底部的炭化料上，使蒸汽与炭化料充分接触。由于蒸汽比重小的缘故，未参加反应的蒸汽又从回转炉体16的底部折返向上运动，同时吸收炉体热量升温，与后续被抄起而由于重力作用自上而下的炭化料充分接触。而前面所述的回转炉体16底部的炭化料与蒸汽接触后又被抄起、落下，与下一个蒸汽喷嘴22喷出的折返向上运动的蒸汽接触，如此反复后，让炭化料依次与每一个蒸汽喷嘴22喷出的蒸汽充分接触而得到了充分活化，不但提高了蒸汽的利用率，节约能源，而且还提高了活性炭的品质和产量。

在上述的实施方式中，布汽总管17从炉尾15向炉内3米起每隔0.5～0.7米均布一根向下并垂直回转炉体16轴线的布汽支管21，实际实施时可根据实际情况来确定布汽支管 21的数量，可以只有一根也可以多根。除外，布汽支管21与过回转炉体16轴线的垂直面夹角也可以有多种选择，这些变换均属于本实用新型保护范围。

上面叙述有助于本领域技术人员对本实用新型的理解，并非限制本实用新型的保护范围。任何没有脱离本实用新型实质内容所做的对以上叙述的等同替换和改进，或直接或间接应用到其它相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。