[发明专利]变温转筒机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种转筒机构，特别是一种能够往转筒内通入气体介质进行加热的变温转筒机构，该变温转筒机构尤其适用于固体颗粒的动态热稳定性测定装置中。

背景技术

热稳定性是煤、半焦、型煤等固体颗粒在燃烧、热解、气化等工艺技术的重要依据之一。热稳定性是指固体颗粒在高温燃烧或热解、气化过程中在热作用下的稳定程度，也就是一定粒度的煤样受热后保持原来粒度的性能。热稳定性好的煤在燃烧或热解、气化过程中能以其原来的粒度燃烧或热解、气化而不碎成小块或破碎较少。热稳定性差的煤在燃烧或热解、气化过程中迅速破碎成小块，甚至成为粉煤。要求使用块煤作燃料或原料的工业层燃锅炉或煤气发生炉，如果使用热稳定性差的煤，将导致带出物增多、炉内粒度分布不均匀而增加炉内流体阻力，严重时甚至形成风洞而导致结渣，从而使整个热解、气化过程或燃烧过程不能正常进行，不仅造成操作困难而且还会降低燃烧或热解、气化效率。

在GB/T1573-2001的《煤的热稳定性测定方法》和MT/T924-2004的《工业型煤热稳定性测试方法》中分别提出了以煤炭和型煤为代表的固体颗粒试样的热稳定性测定方法，其中考察的是固体颗粒试样在静止条件下的热稳定性，也就是将一定粒度和质量的煤或型煤在隔绝空气的马弗炉中加热至一定温度后发生破碎的程度。但是，在燃烧或气化过程中，固体颗粒不仅受到热应力，实际上是热应力、颗粒间碰撞和机械磨损的共同作用而发生破碎。因此，上述的两个国家标准测定方法中对固体颗粒的热稳定性测定并不能真实反映固体颗粒在实际过程中的破碎粉化程度，因为它们没有考虑实际工业过程中的颗粒间碰撞和机械磨损，得到的结果只是试样静态热稳定性指标。这种静态热稳定性测试结果与实际工业利用过程差别巨大，无法起到指导生产、设计的作用。此外，尽管中低温热解技术的发展迅速，半焦产量不断增长，但仍旧没有关于半焦的任何相关测试方法和标准。而对于煤质活性炭，在GB/T7702.3-2008的《煤质颗粒活性炭试验方法强度的测定》中仅对其强度进行了测试，没用相关热稳定性测定。因此，亟待建立一套能模拟实际工业应用过程的评价固体颗粒破碎粉化的装置与方法。

在固体颗粒的动态热稳定性测定装置的结构设计中，可采用常见的转筒机构，即，将固体颗粒装载在转筒机构内以跟随转筒转动来模拟固体颗粒的相互摩擦和碰撞。但是，如何实现对固体颗粒的同步加热，尤其是利用气体加热方式，以及在固体颗粒的冷却过程中如何加速冷却，以利于考察固体颗粒在激冷条件及其不同激冷速率下的动态热稳定性，并使得转筒机构的结构能够简洁实用，则成为结构设计的难点之一。因为若将加热气体的进气管直接连接到常见的旋转转筒上，则必然会产生进气管缠绕或扭曲等现象，从而阻碍转筒的转动，难以实现装置功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种变温转筒机构，该变温转筒机构结构简单紧凑，能够在转筒旋转的同时通入变温气体，实现对转筒内的物质的同时加热或冷却。

为实现上述目的，本发明提供了一种变温转筒机构，该变温转筒机构包括进气管、转筒和转轴，所述转筒安装在所述转轴的端部，所述进气管的一端用于连接气源，另一端连通至所述转筒的内腔室。

优选地，该变温转筒机构包括排气管和安装套管，该安装套管固定套设在所述转轴上，所述转筒包括旋转筒部和固定安装部，所述旋转筒部安装于所述转轴上并与所述固定安装部相连，所述固定安装部安装在所述安装套管上，所述进气管和排气管分别连接到所述固定安装部上，其中所述旋转筒部和固定安装部上形成有从所述进气管和排气管连通至所述旋转筒部内腔室的气流通道。

优选地，所述气流通道包括进气环道、排气环道、顶壁气道和底壁气道，所述进气环道和排气环道设置在所述旋转筒部的与所述固定安装部相连的第一侧壁上，所述顶壁气道和底壁气道分别设置在所述旋转筒部的顶壁和底壁上并与所述旋转筒部的内腔室连通，所述进气环道分别连通所述进气管、顶壁气道和底壁气道，所述排气环道连通所述旋转筒部的内腔室和所述排气管。

优选地，所述第一侧壁包括第一陶瓷片，该第一陶瓷片嵌设于该第一侧壁中以用于过滤气体，并且所述第一陶瓷片上形成有所述进气环道和排气环道。

优选地，所述固定安装部包括用于过滤气体的第二陶瓷片，该第二陶瓷片嵌设于该固定安装部中并与所述第一陶瓷片相贴合，所述第二陶瓷片上设有分别与所述进气环道和排气环道连通的进气接口和排气接口，该进气接口和排气接口分别连接所述进气管和排气管。

优选地，所述第一侧壁与所述转轴之间为键槽配合。

优选地，所述第一侧壁可拆卸地安装于所述旋转筒部的顶壁与底壁之间。