專利名稱：組合疊式炭化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種制炭設備，尤其涉及組合疊式炭化爐。
背景技術：
燒制木炭的過程是，將木材或木質原料放在炭窯內，對炭窯內的木材或木質原料進行加熱，使木材或木質原料經過不完全燃燒的條件下熱解后得到的木炭。目前，所用的炭窯均屬于單窯燒制方式，即將木材或木質原料放在炭窯內后，從開始預熱到最后燒制成成品木炭，以及最后的冷卻過程全部在個炭岳內完成。現有的制炭方法在升溫過程中原料損耗大，出炭率低。現有的制炭方法制炭過程各階段產生的煙氣混合在一起，不便于對制炭過程產生的煙氣進行分類提取。本申請人曾發明過一種多窯制炭裝置，并于公布號為CN101767455的專利中公開，該裝置根據制炭過程中不同溫度段產生煙氣成分的不同，設置與不同煙氣成份相對應的炭窯構成的炭窯組，將原料依次送入各炭窯煉制后得成品炭，并從相應的炭窯提取成分不同的煙氣。但該裝置工作時，移料箱需要頻繁在不同窯之間轉移，效率不高。

實用新型內容本實用新型為解決現有技術問題，提供一種自動化生產、效率高的組合疊式炭化爐。本實用新型的技術方案是組合疊式炭化爐，包括數個炭化單元，所述炭化單元沿工藝流程依次包括相互連接的層疊腔、炭化腔和冷卻腔；相鄰腔體之間可連通或密封。本實用新型炭化爐根據制炭的工藝流程，依次設置三個不同的腔體，不同腔體之間相互連接，并且相鄰腔體可在相互連通或相互密封兩種狀態進行切換，在制炭過程中，原料僅需要根據工藝流程，依次經過層疊腔、炭化腔和冷卻腔，完成后即可制得成品炭，在制炭過程中不需要進行頻繁轉移，更不需要在制摸底尚未完成時將半成品從高溫的窯爐中取出，減少了熱能的損失，提高了生產效率，增加了熱能的回收利用，節約了生產成本；而炭化完成的半成品在冷卻腔內利用余熱進行烘干，同時冷卻，不需要額外增加烘干工序，有效節省了能源。作為優選，所述層疊腔內部設置有加熱倉，所述加熱倉內從上往下放置有至少三層相互密封的料箱，最上層的所述料箱上設置有密封箱蓋；所述加熱倉的下部設置有承載所述料箱的單向卡口。加熱倉內從上往下依次放置有多層料箱，上層的料箱內溫度高于下層料箱，在制炭過程中，不同的溫度下原料會產生不同成份的煙氣，因此可從不同層的料箱中提取不同成份的煙氣進行回收利用。作為優選，所述料箱的側壁設置有通孔，所述加熱倉的側壁設置有導熱通道，所述導熱通道內穿有能在所述導熱通道內自由上下移動且與所述通孔相配合的導熱管。當層料箱被向上輸送時，導熱管在料箱的箱體推動下沿導熱通道內向上移動，使得導熱管的下端口與通孔分離，下層的料箱被輸送到位時，箱體對導熱管的推動力消失，導熱管在重力作用下沿導熱通道落下，下端口與下層料箱的通孔接觸并相互配合密封；料箱本身密封程度較高，導熱管與通孔相配合，使得生產過程中產生的煙氣僅能通過通孔和導熱管排出，利于煙氣的回收利用。作為優選，所述層疊腔設置有密封倉蓋，該密封倉蓋包括設置于所述加熱倉出口的上密封倉蓋和設置于所述加熱倉入口的下密封倉蓋。作為優選，所述層疊腔的下方設置有用于輸送料箱和密封蓋的送料車；所述送料車包括承載所述料箱的前部和承載所述下密封倉蓋的后部。當需要上料時，首先將料箱放置于送料車的前部上，然后將送料車移動至層疊腔下，并使得后部置于層疊腔的正下方，將安裝于層疊腔入口的下密封倉蓋取下，并放置于后部上，送料車繼續移動，使得前部置于層疊腔的正下方，送料車將料箱提升并送入層疊腔內，直至料箱被層疊腔下部的單向卡口卡住而不會落回送料車，送料車繼續移動，使得后部再次置于層疊腔的正下方，將先前取下的下密封倉蓋提升，安裝回層疊腔的入口，完成送料過程；本結構送料方式具有較高的送料效率，且可減少送料過程中層疊腔內熱量損失，同時可在設備中加設控制器進行自動送料， 不需要人工干預，實現生產過程的連續、高效和便捷。作為優選，所述層疊腔的上方設置有用于提升、輸送所述上密封倉蓋、密封箱蓋和料箱的輸送鏈。出料時，輸送鏈依次提起上密封蓋和密封箱蓋后，將料箱提出層疊腔，并將此料箱輸送至下道工序。作為優選，所述輸送鏈上連接有提升裝置，該提升裝置包括方向向下的提升液壓缸，所述提升液壓缸的活塞下端設置有兩根以所述活塞的中心軸相對稱分布、上端與所述活塞的下端鉸接、下端設置有套環的提升桿，所述上密封倉蓋、密封箱蓋和料箱的兩側分別設置有與所述套環相配合的套扣。套扣為設置于上密封倉蓋、密封箱蓋或料箱兩側的凸起；當提升液壓缸的活塞下降時，兩根提升桿下端的套環相互遠離，活塞下降至最底部時，提升桿呈水平，此時兩個套環距離最遠，且該距離大于設置于倉蓋、密封箱蓋和料箱兩側的套扣之間的距離，當提升液壓缸的活塞提升時，提升桿的上端在活塞作用下被提起，下端的套環相互接近，并在接近過程中扣入套扣，在上密封倉蓋、密封箱蓋或料箱的約束下，兩個套環停止接近，此時活塞與上密封倉蓋、密封箱蓋或料箱相互固定，當活塞繼續提升時，上密封倉蓋、密封箱蓋或料箱即被提起；該提升裝置結構簡單，可靠性高，用于高溫的腔體內不需要進行保養，使用方便，效率高。作為優選，所述炭化腔的一側設置有熱能回收倉，炭化腔的下部設置有驅動輥軸。制炭過程中，炭化過程大約需要30個小時左右，此時溫度需要維持于800°C左右，在炭化過程中，原料會持續放熱，熱能通過熱能回收倉被回收利用；料箱通過驅動輥軸進行輸送，在高溫環境中可靠性高。作為優選，所述冷卻腔設置于所述炭化腔的下方，冷卻腔的一端設置有驅動液壓缸；所述冷卻腔的一側設置有導熱壁。當原料在炭化腔內完成炭化過程中，炭化成品隨著料箱落入位于炭化腔下方的冷卻，此時料箱溫度較低，采用液壓缸推動料箱進行輸送，相比于驅動輥軸結構，可有效降低制造成本；冷卻腔的外側壁采用導熱較差的材料，如耐高溫磚砌成，導熱壁則采用導熱性能極佳的材料制成，如薄制金屬板，在冷卻過程中，料箱及料箱中成品的熱量被導熱壁迅速導出，集中回收利用。作為優選，所述炭化單元的數量為偶數，每兩個所述炭化單元為一組，每組內的兩個所述炭化單元之間設置有回收腔；所述層疊腔內部設置有加熱倉，所述加熱倉內從上往下放置有五層相互密封的料箱，最上層的所述料箱上設置有密封箱蓋；所述加熱倉的下部設置有承載所述料箱的單向卡口，所述料箱的側壁設置有通孔，所述加熱倉的側壁設置有導熱通道，所述導熱通道內穿有能在所述導熱通道內自由上下移動且與所述通孔相配合的導熱管，所述層疊腔設置有密封倉蓋，該密封倉蓋包括設置于所述加熱倉出口的上密封倉蓋和設置于所述加熱倉入口的下密封倉蓋，所述層疊腔的下方設置有用于輸送料箱和密封蓋的送料車；所述送料車包括承載所述料箱的前部和承載所述下密封倉蓋的后部；所述層疊腔的上方設置有輸送鏈，輸送鏈上連接有提升裝置，該提升裝置包括方向向下的液壓缸，所述液壓缸的活塞下端設置有兩根以所述活塞的中心軸相對稱分布的上端與所述活塞的下端鉸接、下端設置有套環的提升桿，所述上密封倉蓋、密封箱蓋和料箱的兩側分別設置有與所述套環相配合的套扣；所述炭化腔包括炭化腔，所述炭化腔的一側設置有熱能回收倉，炭化腔的下部設置有驅動輥軸；所述炭化腔還設置有擋板槽，炭化腔的下方設置有擋板腔，該擋板腔通過擋板槽與所述炭化腔相連通；所述冷卻腔設置于所述炭化腔的下方，冷卻腔的一端設置有驅動液壓缸；所述冷卻腔的一側設置有導熱壁，該導熱壁上開有導熱孔。
·[0017]綜上所述，本實用新型具有以下優點I、生產過程中，原料依次通過三個腔體即完成全部工序，分布合理，生產過程中無需頻繁移動，效率高；2、原料在生產過程中無需從設備中取出，減小了熱能損失，降低了生產成本；3、生產過程自動且可控，便于操作，減少的操作人員的配備，降低了人工開支；4、生產線循環運行，生產工序連貫，便于產業化。

圖I為本實用新型側視示意圖；圖2為圖I中A-A解剖結構示意圖；圖3為圖I中B-B解剖結構示意圖。圖中，I、層疊腔，11、上密封倉蓋，12、下密封倉蓋，13、單向卡口，14、導熱通道，2、炭化腔，21、熱能回收倉，22、擋板腔，23、擋板槽，3、冷卻腔，31、導熱壁，32、導熱孔，4、回收腔，5、料箱，51、密封箱蓋，52、通孔，6、送料車，61、前部，62、后部，7、輸送鏈。
具體實施方式
下面以實施例對本實用新型作進一步說明。實施例一組合疊式炭化爐，包括十個炭化單元，炭化單元沿工藝流程依次包括相互連接的層疊腔I、炭化腔2和冷卻腔3 ;相鄰腔體之間可連通或密封。每兩個炭化單元為一組，每組內的兩個炭化單元之間設置有回收腔4 ;層疊腔I內部設置有加熱倉，加熱倉內從上往下放置有五層相互密封的料箱5，最上層的料箱5上設置有密封箱蓋51 ;加熱倉的下部設置有承載料箱5的單向卡口 13，料箱5的側壁設置有通孔52，加熱倉的側壁設置有導熱通道14，導熱通道14內穿有能在導熱通道14內自由上下移動且與通孔52相配合的導熱管，層疊腔I設置有密封倉蓋，該密封倉蓋包括設置于加熱倉出口的上密封倉蓋11和設置于加熱倉入口的下密封倉蓋12，層疊腔I的下方設置有用于輸送料箱5和密封蓋的送料車6 ;送料車6包括承載料箱5的前部61和承載下密封倉蓋12的后部62 ;層疊腔I的上方設置有輸送鏈，輸送鏈上連接有提升裝置，該提升裝置包括方向向下的提升液壓缸，提升液壓缸的活塞下端設置有兩根以活塞的中心軸相對稱分布的上端與活塞的下端鉸接、下端設置有套環的提升桿，上密封倉蓋11、密封箱蓋51和料箱5的兩側分別設置有與套環相配合的套扣；炭化腔2的一側設置有熱能回收倉21，炭化腔2的下部設置有驅動輥軸；炭化腔2還設置有擋板槽23，炭化腔2的下方設置有擋板腔22，該擋板腔22通過擋板槽23與炭化腔2相連通；冷卻腔3設置于炭化腔2的下方，冷卻腔3的一端設置有驅動液壓缸；冷卻腔3的一側設置有導熱壁31，該導熱壁31上開有導熱孔32。生產時,將原料木材放置于料箱5內，將料箱5放置于送料車6的前部61上,然后將送料車6移動至層疊腔I下，并使得后部62置于層疊腔I的正下方，將安裝于層疊腔I入口的下密封倉蓋12取下，并放置于后部62上，送料車6繼續移動，使得前部61置于層疊腔I的正下方，送料車6將料箱5提升并送入層疊腔I內，直至料箱5被層疊腔I下部的單向卡口 13卡住而不會落回送料車6，送料車6繼續移動，使得后部62再次置于層疊腔I的 正下方，將先前取下的下密封倉蓋12提升，安裝回層疊腔I的入口 ；料箱5進入層疊腔I后，被層疊腔I內的高溫加熱，料箱5內的原料開始在缺氧環境下燃燒，釋放出大量的熱能反饋于層疊腔I內，并隨著料箱5所處高度的提升，溫度逐步升高，當料箱5處于第一層時，料箱5內的溫度保持于10(T200°C，此時料箱5內的廢氣由于高溫被排出，當料箱5提升至第二層時，料箱5內的溫度保持于20(T50(TC，此時料箱5內的原料分解出氣態的木醋液，當料箱5提升至第三層時，料箱5內的溫度保持于50(T600°C，此時原料分解出燃氣，當料箱5提升至第四層時，料箱5內的溫度保持于60(T70(TC，此時原料分解出氣態焦油，這些分解出的氣體分別從通孔52中排出，進入不同層的回收腔4，分別進行回收；當料箱5提升至第五層時，料箱5內的溫度達到70(T900°C，此時輸送鏈7上的提升液壓缸依次提起上密封倉蓋11和密封箱蓋51后，將料箱51提起，掛于輸送鏈7上，通過輸送鏈7將料箱5轉移至炭化腔2，并在炭化腔2內停留約30個小時，此過程中，料箱5被炭化腔2內的驅動輥軸從入口輸送至出口，料箱5內的原料會產生大量熱能，這些熱能通過設置于炭化腔2 —側的熱能回收倉21被回收，加以利用；原料完成炭化工序后，料箱5內的原料被制成炭成品，不再進行缺氧燃燒，停止釋放熱能，炭成品隨著料箱5進入炭化腔2下方的冷卻腔3，料箱5的熱量被導熱壁31和導熱孔32導出，加以回收利用，料箱5及料箱5內的炭成品溫度隨之降低，當料箱5內的炭成品溫度降至接近室溫時，將料箱5從冷卻腔3中取出，完成制炭工藝。
權利要求1.組合疊式炭化爐，包括數個炭化単元，其特征在于所述炭化単元沿エ藝流程依次包括相互連接的層疊腔(I)、炭化腔(2)和冷卻腔(3);相鄰腔體之間可連通或密封。
2.根據權利要求I所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述層疊腔(I)內部設置有加熱倉，所述加熱倉內從上往下放置有至少三層相互密封的料箱(5)，最上層的所述料箱(5)上設置有密封箱蓋(51);所述加熱倉的下部設置有承載所述料箱(5)的單向卡ロ(13)。
3.根據權利要求2所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述料箱(5)的側壁設置有通孔(52)，所述加熱倉的側壁設置有導熱通道(14)，所述導熱通道(14)內穿有能在所述導熱通道(14)內自由上下移動且與所述通孔(52)相配合的導熱管。
4.根據權利要求3所述組合疊式炭化爐，其特征在干所述層疊腔(I)設置有密封倉蓋，該密封倉蓋包括設置于所述加熱倉出ロ的上密封倉蓋(11)和設置于所述加熱倉入ロ的下密封倉蓋(12)。
5.根據權利要求4所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述層疊腔(I)的下方設置有用于輸送料箱(5)和密封蓋的送料車(6);所述送料車(6)包括承載所述料箱(5)的前部(61)和承載所述下密封倉蓋(12)的后部(62)。
6.根據權利要求4所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述層疊腔(I)的上方設置有用于提升、輸送所述上密封倉蓋(11)、密封箱蓋(51)和料箱(5)的輸送鏈。
7.根據權利要求6所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述輸送鏈上連接有提升裝置，該提升裝置包括方向向下的提升液壓缸，所述提升液壓缸的活塞下端設置有兩根以所述活塞的中心軸相對稱分布、上端與所述活塞的下端鉸接、下端設置有套環的提升桿，所述上密封倉蓋(11)、密封箱蓋(51)和料箱(5)的兩側分別設置有與所述套環相配合的套扣。
8.根據權利要求I所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述炭化腔(2)的ー側設置有熱能回收倉(21)，炭化腔(2 )的下部設置有驅動輥軸。
9.根據權利要求I所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述冷卻腔(3)設置于所述炭化腔(2)的下方，冷卻腔(3)的一端設置有驅動液壓缸；所述冷卻腔(3)的一側設置有導熱壁(31)。
10.根據權利要求I所述組合疊式炭化爐，其特征在于所述炭化単元的數量為偶數，每兩個所述炭化単元為ー組，每組內的兩個所述炭化単元之間設置有回收腔(4);所述層疊腔(I)內部設置有加熱倉，所述加熱倉內從上往下放置有五層相互密封的料箱(5)，最上層的所述料箱(5)上設置有密封箱蓋(51);所述加熱倉的下部設置有承載所述料箱(5)的單向卡ロ(13)，所述料箱(5)的側壁設置有通孔(52)，所述加熱倉的側壁設置有導熱通道(14)，所述導熱通道(14)內穿有能在所述導熱通道(14)內自由上下移動且與所述通孔(52)相配合的導熱管，所述層疊腔(I)設置有密封倉蓋，該密封倉蓋包括設置于所述加熱倉出ロ的上密封倉蓋(11)和設置于所述加熱倉入ロ的下密封倉蓋(12 )，所述層疊腔(I)的下方設置有用于輸送料箱(5)和密封蓋的送料車(6);所述送料車(6)包括承載所述料箱(5)的前部(61)和承載所述下密封倉蓋(12)的后部(62);所述層疊腔(I)的上方設置有輸送鏈，輸送鏈上連接有提升裝置，該提升裝置包括方向向下的液壓缸，所述液壓缸的活塞下端設置有兩根以所述活塞的中心軸相對稱分布的上端與所述活塞的下端鉸接、下端設置有套環的提升桿，所述上密封倉蓋(11)、密封箱蓋(51)和料箱(5)的兩側分別設置有與所述套環相配合的套扣；所述炭化腔(2)包括炭化腔(2)，所述炭化腔(2)的ー側設置有熱能回收倉(21)，炭化腔(2)的下部設置有驅動輥軸；所述炭化腔(2)還設置有擋板槽(23)，炭化腔(2)的下方設置有擋板腔(22)，該擋板腔(22)通過擋板槽(23)與所述炭化腔(2)相連通；所述冷卻腔(3)設置于所述炭化腔(2)的下方，冷卻腔(3)的一端設置有驅動液壓缸；所述冷卻腔·(3)的一側設置有導熱壁(31)，該導熱壁(31)上開有導熱孔(32)。
專利摘要組合疊式炭化爐，包括數個炭化單元，所述碳化單元沿工藝流程依次包括相互連接的層疊腔、炭化腔和冷卻腔；相鄰腔體之間可連通或密封。本實用新型生產過程中，原料依次通過三個腔體即完成全部工序，分布合理，生產過程中無需頻繁移動，效率高；原料在生產過程中無需從設備中取出，減小了熱能損失，降低了生產成本；生產過程自動且可控，便于操作。
文檔編號C10B1/00GK202610171SQ20122008721
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者李觀德 申請人:李觀德