一种用于生物质热解的冷却系统的制作方法

本实用新型涉及一种冷却系统，更具体的说涉及一种用于生物质热解的冷却系统，属于生物质能源技术领域。

背景技术：

生物质是通过光合作用吸收空气中二氧化碳生成的有机物质。其分布广泛、可利用量大、并且是唯一可再生的含有碳氢组分和热能的、可储存的自然燃料。

生物质热解技术作为一种清洁高效的转化技术，能够制取生物天然气、生物油、生物炭等不同的燃料或化学、材料用品，是世界范围内的重点研究方向。但是，目前，生物质热解中冷却系统冷却效率不高，生物质热解固态产物品质较低，限制了生物质热解技术的推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有的生物质热解中冷却系统冷却效率不高、生物质热解固态产物品质较低等问题，提供一种用于生物质热解的冷却系统。

本实用新型为实现上述目的，所采用技术解决方案是：一种用于生物质热解的冷却系统，包括空气冷却器和水冷却系统，所述的空气冷却器上部设置有物料进口，空气冷却器下部的物料出口与水冷却系统的进料口连通。

所述的空气冷却器包括外箱体和内箱体，所述的外箱体和内箱体之间形成封闭的腔体，所述的内箱体中设置有封闭的筒体，所述的内箱体和筒体之间设置有多层空气冷却导流板，所述的空气冷却导流板为两端开口的空心板，空气冷却导流板一端开口与筒体内腔联通，空气冷却导流板另一端开口与外箱体和内箱体之间的腔体连通，所述的外箱体底部设置有与外箱体和内箱体之间的腔体连通的冷空气自然吸入口，外箱体上部设置有与外箱体和内箱体之间的腔体连通的加热空气出口，外箱体和内箱体之间的腔体中对应相邻空气冷却导流板设置有隔离板。

所述的水冷却系统包括水冷却箱体和速冷调节水箱，所述的水冷却箱体上部的物料进口为水冷却系统的进料口，水冷却箱体下部的物料出口与速冷调节水箱的进料口连通，所述的速冷调节水箱底部设置有生物炭出口管。

所述的水冷却箱体底部设置有水冷箱进水口，水冷却箱体上部设置有水冷箱出水口，所述的水冷箱进水口和水冷箱出水口分别与水冷却箱体外壁管道连通，水冷箱进水口通过阀门Ⅰ与外部的补水冷却系统连通，所述的水冷箱出水口与速冷调节水箱的管壁管道连通，所述的速冷调节水箱中设置有内箱体，所述的内箱体中设置有空心桨叶绞龙机，内箱体的进料口为冷调节水箱的进料口，内箱体的出料口与生物炭出口管连通，速冷调节水箱的管壁管道底部分别设置有冷调箱进水口和冷调箱出水口，所述的冷调箱进水口通过阀门Ⅱ与外部的补水冷却系统连通，所述的冷调箱出水口通过阀门Ⅲ与外部的出水循环系统连通，所述的空心桨叶绞龙机连接有电机。

所述的速冷调节水箱中设置有温度传感器，水冷箱出水口与速冷调节水箱的管壁管道连通的管路上设置有温度接收流量控制器和流量调节阀，所述的温度传感器与温度接收流量控制器电连接。

所述空心桨叶绞龙机的中心管道进口通过阀门Ⅳ与外部的补水冷却系统连通，空心桨叶绞龙机中心管道的万能旋转接头通过阀门Ⅴ与外部的出水循环系统连通。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用空气冷却器进行初步冷却，而水冷却系统利用温度相对较低的自来水间接进一步降低生物质炭的温度；保证获得优质生物炭，提高了产品质量。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型中空气冷却器结构示意图。

图3是本实用新型中水冷却系统结构示意图。

图中，水冷却箱体1，速冷调节水箱2，生物炭出口管3，阀门Ⅰ4，温度传感器5，温度接收流量控制器6，流量调节阀7，空心桨叶绞龙机8，阀门Ⅱ9，阀门Ⅲ10，电机11，阀门Ⅳ12，阀门Ⅴ13，外箱体14，内箱体15，筒体16，空气冷却导流板17，加热空气出口18，隔离板19，风冷观察孔20。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图1，一种用于生物质热解的冷却系统，包括空气冷却器和水冷却系统，所述的空气冷却器上部设置有物料进口，空气冷却器下部的物料出口与水冷却系统的进料口连通。

参见图2，所述的空气冷却器包括外箱体14和内箱体15，所述的外箱体14和内箱体15之间形成封闭的腔体，所述的内箱体15中设置有封闭的筒体16，内箱体15和筒体16之间形成生物炭通道。所述的内箱体15和筒体16之间设置有多层空气冷却导流板17，所述的空气冷却导流板17为两端开口的空心板，空气冷却导流板17一端开口与筒体16内腔联通，空气冷却导流板17另一端开口与外箱体14和内箱体15之间的腔体连通；空气冷却导流板17设计成片状，对称排列，其能够最大面积与生物炭接触，降低生物炭温度，提高能量综合利用率。所述的外箱体14底部设置有与外箱体14和内箱体15之间的腔体连通的冷空气自然吸入口，外箱体14上部设置有与外箱体14和内箱体15之间的腔体连通的加热空气出口18，外箱体14和内箱体15之间的腔体中对应相邻空气冷却导流板17设置有隔离板19。

参见图3，所述的水冷却系统包括水冷却箱体1和速冷调节水箱2，所述的水冷却箱体1上部的物料进口为水冷却系统的进料口，水冷却箱体1下部的物料出口与速冷调节水箱2的进料口连通，所述的速冷调节水箱2底部设置有生物炭出口管3。

参见图3，所述的水冷却箱体1底部设置有水冷箱进水口，水冷却箱体1上部设置有水冷箱出水口，所述的水冷箱进水口和水冷箱出水口分别与水冷却箱体1外壁管道连通，水冷箱进水口通过阀门Ⅰ4与外部的补水冷却系统连通，所述的水冷箱出水口与速冷调节水箱2的管壁管道连通。所述的速冷调节水箱2中设置有内箱体，所述的内箱体中设置有空心桨叶绞龙机8，内箱体的进料口为冷调节水箱2的进料口，内箱体的出料口与生物炭出口管3连通。速冷调节水箱2的管壁管道底部分别设置有冷调箱进水口和冷调箱出水口，所述的冷调箱进水口通过阀门Ⅱ9与外部的补水冷却系统连通，所述的冷调箱出水口通过阀门Ⅲ10与外部的出水循环系统连通，所述的空心桨叶绞龙机8连接有电机11。

参见图3，所述的速冷调节水箱2中设置有温度传感器5，水冷箱出水口与速冷调节水箱2的管壁管道连通的管路上设置有温度接收流量控制器6和流量调节阀7，所述的温度传感器5与温度接收流量控制器6电连接。

参见图3，所述空心桨叶绞龙机8的中心管道进口通过阀门Ⅳ12与外部的补水冷却系统连通，空心桨叶绞龙机8中心管道的万能旋转接头通过阀门Ⅴ13与外部的出水循环系统连通。

参见图1至图3，从热解炉反应区降落的生物炭具有很高的温度，需要将其冷却后，才能供使用和储存；本冷却系统利用空气冷却器进行初步冷却，而水冷却系统利用温度相对较低的自来水间接进一步降低生物质炭的温度。工作时，生物炭从空气冷却器上部的物料进口进入内箱体15中，冷空气进入到空气冷却导流板17内，将内箱体15里的生物炭降温到200-300℃；同时冷空气温度升高，通过加热空气出口18输送到燃烧炉内，为燃烧炉提供热量，实现能量再利用。水冷却系统中的自来水按照补水冷却系统路线从水管进入，由阀门控制自来水的流向，一部分自来水通过阀门Ⅰ4进入水冷却箱体1外壁管道并充满其中，使其与生物质炭间接接触换热，一定程度降低生物炭的温度；然后从从水冷却箱体1上部流向速冷调节水箱2管壁管道中，通过速冷调节水箱2中的温度传感器5测得速冷调节水箱2中的温度，同时观察温度接收流量控制器6进而调整流量调节阀7，控制进入速冷调节水箱2的流水量。另一部分自来水通过阀门Ⅳ12进入空心桨叶绞龙机8的中心管道并灌满，同时外部的补水冷却系统提供的自来水通过阀门Ⅱ9进入速冷调节水箱2中，使速冷调节水箱2从下至上充满自来水；中心管壁的自来水最后回流至中心管道的万能旋转接头处，由阀门Ⅴ13控制并排出；速冷调节水箱2中的自来水由阀门Ⅲ10控制并排出；在水冷却系统中通过水的循环作用，生物炭的温度继续下降，降到120-150℃。电机11提供动力使空心桨叶绞龙机8转动推进生物炭前进的情况下并让中心管壁和速冷调节水箱2的管壁管道分别与生物炭充分接触持续直接冷却达到速冷的效果，使得生物炭的温度降到80℃以下；生物炭在空心桨叶绞龙机8的推动下连续进入生物炭出口管3，该过程完全隔绝空气，保证获得优质生物炭，提高了产品质量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本实用新型的保护范围。