一种利用烟囱余热的木质物脱水装置的制作方法

1.本实用新型涉及木质物炭化的技术领域，特别是涉及一种利用烟囱余热的木质物脱水装置。


背景技术：

2.在木质物炭化过程中，原材料含水量的高低将直接影响木炭的质量和产量，因此，木质物在炭化加工前往往需要脱水干化以提高其产炭量及炭品质，研究表明，木质物干燥阶段所需的温度为20
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110℃，在此阶段，木质物吸收热量、释放出水蒸气从而变得干燥，温度保持在100℃或稍高，是干燥阶段最理想的温度。目前常用的脱水干化工艺主要包括两种：一是将含水量高的木质物直接装入炭化炉窑内进行脱水干化，炉窑通常设计为两个区域，两个区域交替处于热解和脱水烘干状态，当其中一个炉窑的加热区处于热解状态时，则将其热量输送至另一个炉窑的加热区并使其处于烘干状态，例如，公开号为 cn108676573a的专利文献公开的环保氢炭无人全自动智能生产设备，该设备的两个热炉的加热区交替处于热解和烘干状态，当其中一个热炉的加热区处于热解状态，另一个热炉的加热区则处于烘干状态，由于只有一个作业区进行木质物的热解炭化作业，因此生产效率较低；二是采用外部供热方式进行烘干脱水，如公开号为cn108562120a的专利文献公开的木料烘干装置，该装置通过热发生器产生的热量对木料进行烘干，由于热发生器的能量来源于外部供电，能源消耗大、干燥成本较高，另外有其内有运动部件、结构复杂、工作可靠性和运行寿命难得到保证。
3.此外，在木质物炭化领域，炉窑中的木质物在炭化过程中释放出的热量，很大一部分通过烟囱直接排放到大气中，该方式热利用率较低。因烟囱中烟气的温度达400℃以上，若将该温度的高温气体直接用于木质物脱水干化，又将面临脱水效果差、产炭品质差的风险。如何将木质物炭化过程中从烟囱排放的热能最大限度的利用，做到温度柔性可调并与木质物脱水干化有益结合，提高热利用率并节约能源，是目前行业亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种将烟囱中的高温烟气进行有效利用，使其温度柔性可调地应用于木质物脱水干化，具备热利用率高、烘干效果良好的利用烟囱余热的木质物脱水装置。
5.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，包括高温气体引入管、节流阀组、热电偶、常温空气引入管、气体混合器、高温引风机、气体分配管道、脱水炭化一体式存储单元、托架、蒸汽排放管道及温控箱，在烟囱上设置有高温气体引入管，常温空气引入管与高温气体引入管之间通过节流阀组连接，常温空气引入管的另一端与气体混合器的输入端连接，并且高温气体引入管和气体混合器上均固定有热电偶，热电偶与温控箱电性连接，气体混合器的输出端与高温引风机的输入端连接，并且高温引风机的输出端与气体分配管道连接，脱水炭化一体式存储单元通过托架固定在地面上，并且脱水炭化一体式存储
单元内部设置有多组混合气体通道，气体分配管道与脱水炭化一体式存储单元内部的多组混合气体通道连通，并且蒸汽排放管道的一端与脱水炭化一体式存储单元左端上部连通，另一端与烟囱连通，并位于高温气体引入管的上方。
6.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，节流阀组包括第一节流阀组和第二节流阀组，第一节流阀组固定在高温气体引入管的后端，并且常温空气引入管位于第一节流阀组后端，并与节流阀通道呈“y”型布置，在常温空气引入管的进口处固定有第二节流阀组。
7.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，热电偶包括第一热电偶和第二热电偶，第一热电偶和第二热电偶分别固定在高温气体引入管的前端和气体混合器的后端，并均与温控箱电性连接。
8.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，位于高温气体引入管前端的第一热电偶，其测量范围为0
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800℃；位于气体混合器后端的第二热电偶，其测量范围为0
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400℃；温控箱调定的木质物脱水温度最高为150℃。
9.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，气体混合器为为上下对称“喇叭”形结构。
10.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水方法，包括以下步骤：
11.高温引风机起动后，形成负压，烟囱中的高温气体和常温空气在负压作用下，被吸入至气体混合器内；
12.气体混合器内的混合气经加速混合扩散后，经高温引风机吸入后输送至气体分配管路及烘干炭化一体式存储单元，对其内的木质物进行间接脱水干化；
13.在高温引风机风力和烟囱抽力的双重作用下，木质物脱水干化过程中产生的水蒸汽经蒸汽排放管路回排至烟囱管道。
14.与现有技术相比本实用新型的有益效果为：通过在烟囱上设置高温气体引入管，常温空气和烟囱中的高温气体在高温引风机产生的负压条件下被引至气体混合器混合均匀后，经气体分配管道输送至脱水炭化一体式存储单元，对其内的木质物进行脱水干化，木质物脱水干化过程中产生的水蒸气在高温引风机和烟囱抽提力的双重作用下，经蒸汽排放管路回排至烟囱管道内，该装置通过热电偶监测不同阶段的空气温度，并将信号反馈至温控箱，通过温控箱调节节流阀组开度，实现木质物脱水温度的线性调节，通过该方法与装置，可有效利用烟囱余热对木质物进行柔性脱水，在节约能源的同时提高经济效益。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图；
16.图2是本实用新型的正等测结构示意图；
17.附图中标记：1、高温气体引入管；2、节流阀组；2
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1、第一节流阀组；2
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2、第二节流阀组；3、热电偶；3
‑
1、第一热电偶；3
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2、第二热电偶；4、常温空气引入管；5、气体混合器；6、高温引风机； 7、气体分配管道；8、烘干炭化一体式存储单元；9、托架；10、蒸汽排放管道；11、温控箱。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
19.如图1至图2所示，本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，包括高温气体引入管1、节流阀组2、热电偶3、常温空气引入管4、气体混合器5、高温引风机6、气体分配管道7、脱水炭化一体式存储单元8、托架9、蒸汽排放管道10及温控箱11，在烟囱上设置有高温气体引入管1，常温空气引入管4与高温气体引入管1之间通过节流阀组2连接，常温空气引入管4的另一端与气体混合器5的输入端连接，并且高温气体引入管1和气体混合器5上均固定有热电偶3，热电偶3 与温控箱11电性连接，气体混合器5的输出端与高温引风机6的输入端连接，并且高温引风机6的输出端与气体分配管道7连接，脱水炭化一体式存储单元8通过托架9固定在地面上，并且脱水炭化一体式存储单元8内部设置有多组混合气体通道，气体分配管道7与脱水炭化一体式存储单元8内部的多组混合气体通道连通，并且蒸汽排放管道10的一端与脱水炭化一体式存储单元8左端上部连通，另一端与烟囱连通，并位于高温气体引入管1的上方；通过在烟囱上设置高温气体引入管 1，常温空气和烟囱中的高温气体在高温引风机6产生的负压条件下被引至气体混合器5混合均匀后，经气体分配管道7输送至脱水炭化一体式存储单元8，对其内的木质物进行脱水干化，木质物脱水干化过程中产生的水蒸气在高温引风机6和烟囱抽提力的双重作用下，经蒸汽排放管路10回排至烟囱管道内，该装置通过热电偶3监测不同阶段的空气温度，并将信号反馈至温控箱11，通过温控箱调节节流阀组2开度，实现木质物脱水温度的线性调节，通过该方法与装置，可有效利用烟囱余热对木质物进行柔性脱水，在节约能源的同时提高经济效益。
20.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，节流阀组2 包括第一节流阀组2
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1和第二节流阀组2
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2，第一节流阀组2
‑
1固定在高温气体引入管1的后端，并且常温空气引入管4位于第一节流阀组 2
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1后端，并与节流阀通道呈“y”型布置，在常温空气引入管4的进口处固定有第二节流阀组2
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2；通过设置第一节流阀组2
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1用于调节高温气量，并通过设置第二节流阀组2
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2用于调节常温空气的气量，同时通过将常温空气引入管4与第一节流阀组2
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1的节流阀通道呈“y”型布置，可加速高温烟气与常温空气的融合。
21.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，热电偶3包括第一热电偶3
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1和第二热电偶3
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2，第一热电偶3
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1和第二热电偶3
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2 分别固定在高温气体引入管1的前端和气体混合器5的后端，并均与温控箱11电性连接；用于监测引入的高温气体和混合后的气体温度，并将温度信号反馈至所述温控箱，温控箱中的plc对输入的温度信号进行处理分析后，可实时调定节流阀阀组2开度，实现木质物脱水温度的线性调节。
22.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，位于高温气体引入管1前端的第一热电偶3
‑
1，其测量范围为0
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800℃；位于气体混合器5后端的第二热电偶3
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2，其测量范围为0
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400℃；温控箱11调定的木质物脱水温度最高为150℃；便于操作者争取使用装置。
23.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，气体混合器为5为上下对称“喇叭”形结构；通过该结构可对其内的混合气体进行二次均匀混合。
24.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水方法，包括以下步骤：
25.1、高温引风机6起动后，形成负压，烟囱中的高温气体和常温空气在负压作用下，被吸入至气体混合器5内；
26.2、气体混合器5内的混合气经加速混合扩散后，经高温引风机6 吸入后输送至气体分配管路7及烘干炭化一体式存储单元8，对其内的木质物进行间接脱水干化；
27.3、在高温引风机6风力和烟囱抽力的双重作用下，木质物脱水干化过程中产生的水蒸汽经蒸汽排放管路10回排至烟囱管道。
28.本实用新型的一种利用烟囱余热的木质物脱水装置，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。
29.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。