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挠性结构法及其挠性炉锅

阅读:0发布:2022-12-06

专利汇可以提供挠性结构法及其挠性炉锅专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种挠性结构法,以挠性内结构体在其外周套以一种刚性的外结构体,两结构体以共用端板方式,同时在两结构体之间填以一种挠性 衬垫 体的方式,形成以刚性外结构体来 支撑 挠性内结构体,以弥补 压 力 容器 结构力不足之处,同时也补强挠性压力容器因高温所降低的结构力。挠性炉锅是一种炉及锅的结合体,以密闭且挠性的原料锅进行原料受热及收集原料蒸气,用以回收物质或进行避免污染的洗净处理。它采用挠性结构法,使它能以长筒卧式造型,也能高载重及复杂结构体来安置因自动化、连续化、高热效率所需的配件。,下面是挠性结构法及其挠性炉锅专利的具体信息内容。

1、一种挠性结构法,其特征在于结构法:为外结构体、内结构体及挠 性衬垫体三个主要结构组合而成;内、外结构体为套在一起的双壳长筒体, 其长度相等,在两端的部位,以共享端板方式结构在一起;
内、外两结构体之间,填以挠性衬垫体,以此方式将三结构体结合在一 起,整个结构体在外结构体支撑下卧坐于基座滚轮上;内结构体为挠性结构 法的主体,为高温挠性结构体,它利用金属高温软塑性配合挠性结构去微分 热应的长度相加效应,同时挠性亦能化解温度或结构力不均匀等所产生的 应力;外结构体为低温刚性结构体,它利用挠性衬垫体传递结构力及利用共 享端板方式来支撑挠性内结构体,以弥补挠性结构体,用于挠性压力容器时 或高温软化时在结构力方面不足之处;外结构体可在挠性衬垫体的隔热下, 能维持低温时的结构力;而内结构体在挠性衬垫的保温下,保持结构体温度 均匀性及材料高温软塑性,以利于挠性能的运作;内结构体以波纹板为材料, 以多个长度相等的正圆筒体或类圆筒体,结合成为主体;这些筒体以共享相 邻壳板及互为共同体方式结构在一起,形成一个具有挠性能的多圆波纹板筒 体,其结构或造型以不妨碍挠性能为原则;多圆波纹板筒体,为多筒体的组 合体,它可安置诸如燃烧室焰管、燃气再循环系统及密闭蒸馏锅及自动化所 需的输送机等,以实现多功能的设计需求;多筒体的组合体,本身能增强结 构力,而且在挠性衬垫的支撑下,它采用较薄的结构材料,利于挠性运作及 热能传递;外结构体,为耐热板的正圆筒体,它以卧式坐于基座滚轮上, 可在滚轮设施上滑动,它以轴向中央处为固定点,此处可安排重要系统的出 入口;而设置于两外端部的附属设施,则可坐于基座的滚轮上,随同外结构 体位移;这些系统、副件等都采用挠性连接,以不妨碍挠性运作为原则;
挠性垫衬垫体为固体细粒物或惰性平衡气体,固体细粒物耐压、耐温、 不良导热性、不结等特性,可为砂、陶瓷、石墨等,惰性平衡气体,是 CO2、N2或已燃气等惰性气体,系平衡内结构体的内外压力差,两者可同时 运用或单独运用,填充于内外结构体之间,用于外结构体支撑内结构体及外 结构体隔热。
2、一种挠性炉锅,它的主结构体由外结构体、内结构体、挠性衬垫体 组成,其特征在于其中外结构体为平板耐热钢卷成正圆刚性筒体;而内结构 体采用挠性的多圆波纹板筒体,两筒体套在一起,长度相等,两端部以共享 端板方式结构在一起;两筒体之间填充以挠性衬垫体,而炉锅外筒体以躺卧 方式坐于基座滚轮上以支撑炉锅的重力;内结构体多圆波纹板筒体为炉锅主 体,由原料锅及焰管所组成,焰管系设置于原料锅上方处,其内则装有上下 重叠平板卷成的回气管及左右两侧的燃烧筒,及以燃气再循环方式配合外侧 的节热器,以提高热效率及温度稳定度;密闭式原料锅底部盛以液态热媒, 顶部为蒸发空间,中间部则安装了链式输送机;热能由燃料在焰管里燃烧产 生,经由焰管传递给原料锅里的液态热媒,再由热媒传给原料;而原料由中 央定点处经由维持气密的旋转进入原料锅,并落于输送带上,同时被带动, 以进行蒸气预热,浸入热媒液中受热,并将浮出的渣驳入中继槽,该中继 槽位于端板内与内结构体互为共同体,再用螺旋输送机驳入碳渣储槽;原料 的蒸气经由原料锅收集经由中央定点处接入蒸气系统,再经洗涤冷却,以进 行回收或洗净处理;装于原料锅中的链式输送机,采用并列链条织成的输送 带,来微分链条及链轮的拉力;输送带采用多段以自重下坠方式,以降低结 构高度、提供输送带胀缩余裕及启动时的挠性及输送带适当的拉紧力;链轮 的轴承座固定于内结构体上,而经由悬挂设施获得外结构体挠性支撑,该悬 挂设施系设置于外结构筒体外侧;轴承则采用偏心轴承套调整位置,并以多 个交叠薄衬带包覆,使轴承在各温度下都有适当的紧度,且该交叠薄衬带系 以圆形薄片所环设而成,且在其侧边有具有一缺口;它采用二硫化钼等干粉 为滑剂,配保低转数来防止轴承磨损,并在外结构的外侧可拆装轴承配件及 转动轴;主动链轮的主动轴,以气密方式穿越内外结构体,并由安置于外结 构体上的驱动装置,采用链条方式,由两端同步输入动能,以微分主动轴的 扭力;液态热媒以中央定点位置为填加及排放口,并保持热媒液位于一定高 度,使输送带下半段浸在热媒液中;挠性炉锅为炉与锅的结合体,它以原料 高温有效受热为主要的目的;它以挠性气密锅及液态热媒以连续及自动化进 行原料间接受热,并收集原料蒸气,以进行回收或避免污染的洗净处理。

说明书全文

发明涉及挠性结构法及其挠性炉锅,这种结构法,是以挠性结构顺着 金属材料高温软塑性去克服该材料高温膨胀性。为一种以柔克刚的顺性方 法,它异于现行以足够强度的刚性结构法。

现有的炉锅采用的是刚性结构法,很难化解金属材料热胀冷缩的不均匀 应

针对现有技术的缺点,本发明的主要目的在于提供一种挠性结构法,该 挠性结构法由外结构体、挠性衬垫体及内结构体三部份所组成,为一种以低 温刚性的外结构体,利用挠性衬垫体,来隔热支撑高温挠性的内结构体。 而挠性内结构体是利用金属材料在高温软塑性配合挠性结构,来微分金属轴 向热应力的长度相加效应,将热应力微分到容许的范围内。挠性结构能使炉 体采用长筒卧式的造型,以提高热效率及微分载重力。外结构为刚性结构体, 为低温体;内结构为挠性结构体,为高温体。外结构经由挠性衬垫物隔热以 维持低温及结构力,并利用挠性衬垫体来支撑内结构所需的结构力。内结构 经由挠性衬垫保温及保持高温,以提高效率,并维持温度均匀性及金属材料 柔韧性,以利于挠性运作。挠性衬垫体它由挠性物质及其胀缩调节设施组成, 它在支撑及保温运作时以不妨碍挠性结构的挠性能为原则。内结构体以耐热 金属的波纹板为材料,以多个长度相等的波纹板材正圆筒体或波纹板材的类 圆筒体,它们依功能上的需要,以相套、相叠或并排方式,以共享相邻壳体 方式结合成为一个主体。这些筒体以不妨碍挠性运作的前题下,以互为共同 体的方式结构在一起,形成一个具有挠性能的多圆波纹板筒体。内结构体为 挠性结构体,能利用金属高温软塑性,去对应金属温差的胀缩性,能化解不 均匀的应力。同时挠性结构体可增强结构力去对应金属高温软化特性及能降 低材料的厚度,利于热能传递及挠性能运作。挠性结构适用于高温炉锅的结 构体,为一种顺着物性、以柔克刚的结构方法。

本发明的次要目的在于提供一种挠性炉锅,该挠性结构法的挠性炉锅以 加热为主要目的,其以挠性气密锅进行原料加热及收集原料蒸气,用于回收 物质或经处理避免散失及污染。其挠性炉锅采用挠性结构法,使挠性炉锅能 适应高热效率、高载重、高长度、高温的特性,同时能适应因自动化连续操 作及密闭蒸发等所造成的复杂结构体,而其主要内配件链式输送机以并列链 条所织成输送带来微分链条及链轮的拉力,主动链轮的转动轴以两端同步输 入功能方式来微分扭力,链式输送带以多段自重下坠方式来降低结构高度并 提供胀缩裕余及启动缓冲及提供输送带适当的拉紧力。链轮轴承座固定于内 结构体上,以其偏心轴承套来调整轴承上下前后位置,以多数交叠薄衬带使 轴承在各种温度下都有适当紧度,以二硫化钼等干粉配合低转数来防止轴承 磨损,以悬挂方式经外结构体来挠性支撑位于内结构体的轴承座。以热媒间 接加热法,用以低熔点金属加热熔化作业或进行废弃物热解。以燃气再循环 方式来提高热效率及温度稳定性

本发明的挠性结构法及其挠性炉锅其优点说明如下:

本发明将挠性内结构体大量减少材料厚度,也将轴向热应力微分。使挠 性筒体保有挠性能,同时亦能当压力容器使用。

本发明将挠性波纹板筒体两端利用外结构的刚性体加以固定,使其能在 一定长度里正确地轴向胀缩,它的浪形弹力所引发热应力会因材料高温软化 而减小,形成热应力与温度成反比现象而利于挠性运作。

本发明材料的高温柔韧性以钢材料的容许应力与温度的曲线为基准 线,比较疲劳强度与温度的曲线,可以看出温度升达某一高度后,疲劳强度 呈相对增加的现象也就是高温柔韧性益于挠性结构的运作。

本发明的挠性结构法其利用特殊结构为媒介利用金属高温软塑性,去微 分轴向热应力,使热应力不形成长度相加效应,同时特殊结构能增加径向结 构力,以对应金属材料高温软化特性,也能化解因温度或结构力的不均匀性 所引发的应力,以适应结构复杂化。

本发明挠性结构法能将高温高载重的卧式长型炉体的热应力长度加以 微分,不使它产生热应力相加效应,故能延长炉体实现所需的长度。

本发明在设计时将集中荷重改用等分布荷量,例如由其两端支撑改成全 面支撑或将原料锅面积放大、改浅及全面支撑以减少单位面积的荷重,或微 分轴向热应力等,这也是本发明挠性结构法的目的。

图1为本发明的挠性炉锅100的剖视图。

图2为本发明的挠性炉锅100的另一种剖视图。

图3为本发明的挠性炉锅100以耐温建材为外壳的剖面示意图。

图4为本发明的挠性炉锅100内输送带的设施示意图;图4A为图4中 输送带的部分正视图;图4B为图4中输送带的部分侧视图;图4C为图4 中输送带的结构示意图。

图5为本发明的挠性炉锅100的主动链轮及其轴承等相关组合配件的示 意图;图5A为图5中薄衬带与轴承连接结构示意图;图5B为图5中薄衬 带表面结构示意图,图5C为图5中轴承座结构剖视示意图;图5D为图5 中轴承座示意图。

图6为本发明的挠性炉锅100的再循环燃烧系统的示意图。

图7为本发明的挠性炉锅100蒸气系统的示意图。

图8为本发明的挠性结构法200的制作流程图

为进一步的了解与认识本发明的功效,后附较佳实施例详细说明如下:

参阅附图,本发明一种挠性结构法及其挠性炉锅,其中挠性结构法为:

外结构体,该外结构体3为平板钢材卷成的钢性筒体以产生结构力,并 由挠性衬垫物9,传递结构力给内部结构体即挠性多圆波纹板筒体4。

本发明的内结构体4,即多圆波纹板筒体的制作法(参阅图8)以耐热 钢板滚压成正确形状的波纹板67。用波纹板67的谷峰线为圆周线,滚压卷 成正确的正圆波纹板筒体73,将正圆波纹板筒体73依它的轴向切成各种 度的等弧波纹板66。将波纹板67、正圆波纹板筒体73、等弧波纹板66三 种型式为材料,相互搭配组合,溶接成类圆波纹板筒体75A,它非正圆筒体, 但有轴向挠性能。

以类圆波纹板筒体74或正圆浪弧筒体73为外壳,在其内部用上述三种 材料,可构成多筒体且互为共同体,形成多圆波纹板筒体75A&75B。

它具有轴向挠性能、增加径向结构力、圆弧形弯角、被内压鼓圆、撑伸 的特征,由正圆波纹板筒体与类圆波纹板筒体所构成的多圆波纹板筒体,其 施工原则为所用材料的波纹板谷峰、尺寸、形状要完全相同,其两材料与对 接口谷峰应对称而且谷峰线互为一直线。至于波纹板67与等弧波纹板66对 接,等弧板66接口处的径线与波纹板67直线互为直角。而波纹板67与等 弧波纹板66或正圆波纹板筒体搭接,筒体在塔接点外切线与波纹板67直线 成相叠直线。如其直径不相等的两等弧波纹板66对接,双方在接口处的径 线为相叠线。

挠性结构法的多圆波纹板筒体75,其构造及功能则为多孔及多功能性, 其造型可依需要而变化,可用于高温低压场所,而结构力则由挠性衬垫体9 及外结构体3搭配支撑。

该双壳板形状的挠性结构法200设有刚性平板筒体3及挠性的多圆波纹 板筒体4(参阅图8),两筒体之间以挠性衬垫结构体9支撑,该挠性衬垫 结构体其可为耐温、耐压,不结的固体细粒物的挠性衬垫物,例如:砂、 陶瓷、石墨或配合压力平衡装置的惰性气体,如N2、CO2已燃气体等,其中 该惰性气体系平衡内结构体的内外压力差,其挠性衬垫结构体9配合外结构 体共享端板方式,使内结构体的多圆波纹板筒体4,形成具有挠性的压力容 器;将上述挠性衬垫物9两种同时应用或单独应用于外结构筒体3与内结构 筒体4之间,除了能支撑外尚能保温,而且不妨碍它的热胀冷缩,及挠性的 运作,使挠性衬垫结构法使内构体获得所需的结构力及隔热保温。

外结构体3配合轴承座悬挂设施10(参阅图5)使其挠性结构体200以 轴向正中央为定点29整体坐于基座滚轮18上,当挠性炉锅100两端胀缩可 于基座滚轮18上自由滑动,在挠性衬垫体9支撑下,内结构体多圆波纹板 筒体4获得轴向及径向挠性能。而在固定点29的上部,内结构体4以挠性 连接蒸气系统或进料系统。

本发明挠性结构法及其挠性炉锅,其中该挠性炉锅有:

外壳平板筒体3(参阅图2),由耐热钢板压卷而成没有挠性能的刚性 筒体,该外壳平板筒体3与内壳波纹板筒体4之间填有挠性衬垫体9,而其 二端内、外筒体共享端板22(参阅图1)提供轴向拉力,其内壳波纹板筒体 4中央处有进料管1,该进料管1内有进料旋转25、蒸气管2;

内结构体多圆波纹板筒体4,由焰管16及原料锅15组成,原料锅15 内有液态热媒71,其液态热媒71则保持有热媒液位13高度(参阅图2), 在内壳波纹板筒体4内下方设有焰管16,该焰管16内有回气管11、燃烧筒 20,而其回气管11外缘则有燃烧室耐火泥设施17、燃烧室侧孔12,而在焰 管16下方则有挠性衬垫体9,焰管16为椭圆波纹板筒体,中央由回气管11 将焰管16区隔成多孔筒体,燃气由两侧孔进入由回气管11回流而出,排气 鼓机由回气管11吸入旧燃气,部分经由节热器41排出炉外,其余旧燃气 再进入两侧孔;

驱动装置56(参阅图3),该驱动装置56其藉由带动链条7转动主动 轴50,该主动轴50以两端同步输入动能方式,在该主动轴50(参阅图5) 设有滚柱轴承45,推力滚柱轴承51及设有交叠薄衬带49、偏心轴承套46, 而主动轴50可带动输送带55。该交叠薄衬带49系以圆形薄片所环设而成, 且在其侧边有具有一缺口,该交叠薄衬带49系装于轴承45&51外围提供轴 承胀缩时有适当紧度,而并列链条织成输送带55(参阅图3)并采用多段自 重下坠方式23(参阅图4),保持有适当松紧度,而主动链轮的主动轴50, 系以气密方式穿越内外结构体,并由安置于外结构体3上的驱动装置56, 采用链条7方式,由两端同步输入动能,以微分主动轴50的扭力。

渣中继槽32(参阅图1)位于端板内与内结构体4互为共同体,并在 碳渣中继槽内设有螺旋出渣机30,端板上有前入孔62及后入孔33,而其内 结构筒体4即多圆波纹板筒体由焰管16及原料锅15两大部份组成,原料锅 15下半部盛以液态热媒71及上半部装有链式输送机55,当原料由内结构筒 体4中央定点处29经进料管1、进料旋转阀2进入,落于链式输送机55的 上并被带动,经蒸气预热,浸入热媒71受热。焰管16在原料锅15下方, 共享隔板互为一体。液态热媒71可利用其浮力及输送机驳动将碳渣驳入碳 渣中继槽32,再由螺旋出渣机30将其碳渣排入碳渣储槽31。主动轴50以 两端同步输入动能方式来微分扭力。输送带(参阅图4)其以多段自重下坠 方式23用以降低结构高度,并提供胀缩裕余及启动缓冲。其偏心轴承套46 可调整轴承45&51上下前后位置(参阅图5),多数交叠薄衬带49使轴承 45&51在各种温度下都有适当紧度,而二化钼等干粉配合低转数防止轴承 45&51磨损,并在外结构的外侧可拆装轴承45&51配件及转动轴50,经由外 结构筒体3用悬挂设施10,使固定于内结构体4的轴承座69的尾端获得挠 性支撑。燃烧室12(参阅图6),该燃烧室12的燃烧器28、燃烧筒20配 合燃烧系统42、燃气排放系统43、燃气再循环系统44相互运作以提高效率。 蒸气系统(参阅图7),该整个蒸气系统由三组串联的洗涤塔35及二个并 联的抽压气机38及一个储气槽39组合而成,其配合洗涤塔35、回收品系 统37、冷却系统管线36、填料63、蒸气系统管线65、旁通阀64、抽压气 机38、储气槽39、中和系统40、洗涤塔35用于冷凝兼洗净双重任务,以 回收液为冷媒进行间接热交换36。原则上系统压力,维持稍高于大气压力。 以抽压气机及它的旁通阀64配合洗涤塔填料63的厚度或原料蒸发的速度等 来调节系统压力。本发明挠性结构法及其挠性炉锅,其可运用于废弃物、回 收物、残料的蒸馏、热解、炭化的处理;低熔点金属的回收、再生、浸铸造业;气及焦炭的制造业、石墨或炭类相关产品的制造业;石油、食用 油、机油等精炼业;其它无氧间接加热业。以上所述仅为本发明的较佳实施 例而已,且以达广泛的实用功能,凡依本发明范围所作的均等变化与修饰, 皆应属本发明涵盖的范围内。

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