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申请/专利权人：广东洁冠科技有限公司

摘要：本发明涉及一种加热相变反应釜，包括：输送管与感应线圈。所述输送管的管壁上设有腔室，所述腔室内用于装入金属换热介质。所述感应线圈套设于所述输送管外，所述感应线圈通电时用于使所述金属换热介质发热并熔化。上述的加热相变反应釜，物料例如生物质原料进入到输送管后需要进行加热处理时，利用中频感应加热原理，将感应线圈通电，使得金属换热介质发热并熔化，当控制金属换热介质处于例如固液共存状态时，金属换热介质的发热温度为金属换热介质熔点温度，从而便于将金属换热介质的发热温度进行准确控制。

主权项：1.一种加热相变反应釜，其特征在于，包括：输送管，所述输送管的管壁上设有腔室，所述腔室内用于装入金属换热介质，所述腔室为两个以上，两个以上所述腔室沿着所述输送管的轴向方向依次设置；与感应线圈，所述感应线圈套设于所述输送管外，所述感应线圈通电时用于使所述金属换热介质发热并熔化；所述感应线圈为两个以上，两个以上所述感应线圈与两个以上所述腔室一一相应设置，以实现物料在沿着所述输送管的轴向方向输送过程中，移动到所述输送管的不同部位时加热温度不同，能分别进行脱水处理、裂解反应处理及炭化反应处理；其中，所述输送管包括衬套管与外壁管，所述外壁管套设于所述衬套管外，所述腔室位于所述外壁管的内侧壁与所述衬套管的外侧壁之间，且所述外壁管与衬套管之间沿着所述输送管的轴向方向依次设有第一封堵环、一个以上隔环及第二封堵环，所述第一封堵环、所述第二封堵环、一个以上隔环、所述外壁管的内侧壁及所述衬套管的外侧壁之间配合围成两个以上所述腔室。

全文数据：加热相变反应釜技术领域本发明涉及一种反应釜，特别是涉及一种加热相变反应釜。背景技术生物炭Biochar，是指有机物在不完全燃烧或缺氧环境下，经高温热裂解后的固体产物。有机物生物质原料在反应釜内进行高温热裂解过程中，得到生物炭炭粉以及不可凝气体。传统的反应釜通常采用电加热管来对生物质原料进行加热处理，然而对生物质原料的加热温度不便于控制在预设温度。发明内容基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种加热相变反应釜，它能够便于控制加热温度。其技术方案如下：一种加热相变反应釜，包括：输送管，所述输送管的管壁上设有腔室，所述腔室内用于装入金属换热介质；与感应线圈，所述感应线圈套设于所述输送管外，所述感应线圈通电时用于使所述金属换热介质发热并熔化。上述的加热相变反应釜，物料例如生物质原料进入到输送管后需要进行加热处理时，利用中频感应加热原理，将感应线圈通电，使得金属换热介质发热并熔化，当控制金属换热介质处于例如固液共存状态时，金属换热介质的发热温度为金属换热介质熔点温度，从而便于将金属换热介质的发热温度进行准确控制。在其中一个实施例中其特征在于，所述的加热相变反应釜还包括设置于所述感应线圈与所述输送管之间的保温绝缘层，所述保温绝缘层设于所述输送管外，所述感应线圈套设于所述保温绝缘层外。在其中一个实施例中，所述输送管包括衬套管与外壁管，所述外壁管套设于所述衬套管外，所述外壁管的内侧壁与所述衬套管的外侧壁之间设有间隔，且所述外壁管与衬套管之间设有第一封堵环与第二封堵环，所述第一封堵环、所述第二封堵环、所述外壁管的内侧壁及所述衬套管的外侧壁之间配合围成所述腔室。在其中一个实施例中，所述腔室为两个以上，两个以上所述腔室沿着所述输送管的轴向方向依次设置；所述感应线圈为两个以上，两个以上所述感应线圈与两个以上所述腔室一一相应设置。在其中一个实施例中，所述输送管包括衬套管与外壁管，所述外壁管套设于所述衬套管外，所述外壁管的内侧壁与所述衬套管的外侧壁之间设有间隔，且所述外壁管与衬套管之间沿着所述输送管的轴向方向依次设有第一封堵环、一个以上隔环及第二封堵环，所述第一封堵环、所述第二封堵环、一个以上隔环、所述外壁管的内侧壁及所述衬套管的外侧壁之间配合围成两个以上所述腔室。在其中一个实施例中，所述第一封堵环、一个以上所述隔环及所述第二封堵环与所述外壁管或所述衬套管为一体化结构。在其中一个实施例中，所述衬套管的导热能力大于所述外壁管的导热能力。在其中一个实施例中，所述衬套管为紫铜合金；所述外壁管为奥氏体不锈钢或合金铸铁。在其中一个实施例中，所述输送管的外侧壁上设置有与所述腔室相连通的介质注入口。在其中一个实施例中，所述的加热相变反应釜还包括设置于所述感应线圈与所述输送管之间的线圈骨架，所述线圈骨架设于所述输送管外，所述感应线圈套设于所述线圈骨架上。附图说明图1为本发明一实施例所述的加热相变反应釜的结构示意图；图2为本发明一实施例所述的加热相变反应釜的分解示意图；图3为本发明一实施例所述的加热相变反应釜的轴向截面示意图。附图标记：10、输送管，11、腔室，12、衬套管，13、外壁管，14、第一封堵环，15、第二封堵环，16、隔环，17、介质注入口，18、封堵板，19、线圈骨架，191、第一卡接部，192、第二卡接部，193、限位凸缘，194、套环，195、连杆，20、感应线圈，30、保温绝缘层。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。在一个实施例中，请参阅图1与图3，一种加热相变反应釜，包括：输送管10与感应线圈20。所述输送管10的管壁上设有腔室11，所述腔室11内用于装入金属换热介质图中未示意出。所述感应线圈20套设于所述输送管10外，所述感应线圈20通电时用于使所述金属换热介质发热并熔化。上述的加热相变反应釜，物料例如生物质原料进入到输送管10后需要进行加热处理时，利用中频感应加热原理，将感应线圈20通电，使得金属换热介质发热并熔化，当控制金属换热介质处于例如固液共存状态时，金属换热介质的发热温度为金属换热介质熔点温度，从而便于将金属换热介质的发热温度进行准确控制。在一个实施例中，请参阅图2及图3，加热相变反应釜还包括设置于所述感应线圈20与所述输送管10之间的保温绝缘层30。所述保温绝缘层30设于所述输送管10外，所述感应线圈20套设于所述保温绝缘层30外。保温绝缘层30能尽可能避免金属换热介质产生的热量向外传递，起到隔热保温作用，从而能节省能源。具体而言，保温绝缘层30采用氧化铝，类陶瓷材料，绝缘绝热耐高温，能保证产品性能。进一步地，请参阅图2及图3，所述输送管10包括衬套管12与外壁管13。所述外壁管13套设于所述衬套管12外，所述外壁管13的内侧壁与所述衬套管12的外侧壁之间设有间隔，且所述外壁管13与衬套管12之间设有第一封堵环14与第二封堵环15。所述第一封堵环14、所述第二封堵环15、所述外壁管13的内侧壁及所述衬套管12的外侧壁之间配合围成所述腔室11。具体而言，第一封堵环14与第二封堵环15均与外壁管13或衬套管12为一体化结构。在一个实施例中，所述腔室11为两个以上，两个以上所述腔室11沿着所述输送管10的轴向方向依次设置。所述感应线圈20为两个以上，两个以上所述感应线圈20与两个以上所述腔室11一一相应设置。如此，两个以上感应线圈20能分别控制两个以上腔室11内的金属换热介质产生热量，且各个感应线圈20可根据实际情况来调整功率，无需相同，这样输送管10与两个以上腔室11对应的两个以上部位的加热温度可以不同。物料在沿着输送管10的轴向方向输送过程中，移动到输送管10的不同部位时加热温度不同，从而能分别进行例如脱水处理、裂解反应处理及炭化反应处理等。更具体地，请参阅图2及图3，为了使得两个以上腔室11对应的输送管10的两个以上部位的加热温度不同，根据输送管10的不同部位所需求的加热温度来确定该部位相应的腔室11内的金属换热介质。例如输送管10包括前段部位、中段部位及后段部位，输送管10的前段部位对物料进行脱水反应，相应温度需要控制在100℃以下，则输送管10的前段部位对应的腔室11内可装入镓金属熔点为30℃，沸点为2204℃，通过控制前段部位对应的感应线圈20的工作功率大小，使得前段部位对应的腔室11内的金属换热介质熔化并处于固液共存状态，此时前段部位对应的物料的环境温度控制为30℃。再例如输送管10的中段部位对物料进行裂解反应，相应温度需要控制在100℃～350℃，则输送管10的中段部位对应的腔室11内可装入铋金属熔点为271℃，沸点为1420℃，通过控制中段部位对应的感应线圈20的工作功率大小，使得中段部位对应的腔室11内的金属换热介质熔化并处于固液共存状态，此时中段部位对应的物料的环境温度控制为271℃。又例如输送管10的后段部位对物料进行炭化反应，相应温度需要控制在350℃～800℃，则输送管10的后段部位对应的腔室11内可装入锡金属熔点为232℃，沸点为2690℃，通过控制后段部位对应的感应线圈20的工作功率大小，使得后段部位对应的腔室11内的金属换热介质完全熔化并升温到350℃～800℃，此时后段部位对应的物料的环境温度便控制为350℃～800℃。在另一个实施例中，请参阅图2及图3，所述输送管10包括衬套管12与外壁管13。所述外壁管13套设于所述衬套管12外，所述外壁管13的内侧壁与所述衬套管12的外侧壁之间设有间隔。且所述外壁管13与衬套管12之间沿着所述输送管10的轴向方向依次设有第一封堵环14、一个以上隔环16及第二封堵环15。所述第一封堵环14、所述第二封堵环15、一个以上隔环16、所述外壁管13的内侧壁及所述衬套管12的外侧壁之间配合围成两个以上所述腔室11。进一步地，所述第一封堵环14、一个以上所述隔环16及所述第二封堵环15与所述外壁管13或所述衬套管12为一体化结构。如此，能够增强腔室11的密封性，结构更加稳定。进一步地，所述衬套管12的导热能力大于所述外壁管13的导热能力。如此，衬套管12有利于将金属换热介质产生的热量向物料传递，外壁管13则能尽可能避免金属换热介质产生的热量向外流失，从而能提高对物料的加热效果。在一个具体实施例中，所述衬套管12为紫铜合金熔点为1083℃，导热系数为297wmk，能迅速将金属换热介质产生的热量传递给输送管10内的物料。此外，所述外壁管13为奥氏体不锈钢熔点为1200℃，导热系数10wmk～30wmk，高温合金材料，耐腐蚀，导热系数低，散热慢，能尽可能避免金属换热介质产生的热量向外流失，从而能提高对物料的加热效果。同时外壁管13为无磁材质，也不会影响感应线圈20对金属换热介质的感应作用。在一个实施例中，所述外壁管13还可选为合金铸铁熔点为1200℃，高温合金材料，耐腐蚀，无磁材质。在一个具体实施例中，请参阅图3，所述输送管10的外侧壁上设置有与所述腔室11相连通的介质注入口17。如此，金属换热介质通过介质注入口17注入到腔室11内。为了避免金属换热介质从介质注入口17流出，在介质注入口17处可拆卸地装设有封堵板18。可以理解的是，当输送管10的管壁上设有的腔室11为两个以上时，为了能将两个以上腔室11中均能注入金属换热介质，则输送管10的管壁上设有的所述介质注入口17相应为两个以上，两个以上介质注入口17与两个以上腔室11一一相应设置。作为一个可选的方案，对于输送管10包括衬套管12与外壁管13，外壁管13与衬套管12组装形成腔室11的情况，可以在外壁管13与衬套管12组装形成腔室11的过程中将金属换热介质注入到腔室11内，这样便无需在外壁管13上开设与腔室11对应的介质注入口17。在一个具体实施例中，所述的加热相变反应釜还包括设置于所述感应线圈20与所述输送管10之间的线圈骨架19。所述线圈骨架19设于所述输送管10外，所述感应线圈20套设于所述线圈骨架19上。如此，将感应线圈20套设于线圈骨架19上，稳定性更好。进一步地，当感应线圈20为两个以上时，例如感应线圈20为三个，三个感应线圈20沿着线圈骨架19的轴向方向依次设置。为了能更好地将三个感应线圈20固定以及相邻感应线圈20相互隔离，线圈骨架19上相应设置有若干个第一卡接部191与若干个第二卡接部192，若干个所述第一卡接部191绕所述线圈骨架19的外侧壁周向间隔设置，若干个第二卡接部192绕线圈骨架19的外侧部周向间隔设置，第一个感应线圈20的端部装设于第一卡接部191上，第二个感应线圈20的两端分别装设于第一卡接部191、第二卡接部192上，第三个感应线圈20的端部装设于第二卡接部192上。此外，线圈骨架19上还设置有防止感应线圈20脱离输送管10的限位凸缘193。如此，能有利于将感应线圈20稳定地装设于线圈骨架19上。另外，可选地，线圈骨架19具体为酚醛树脂。酚醛树脂耐高温，抗化学腐蚀，稳定性好。更进一步地，请再参阅图2，线圈骨架19包括间隔设置的若干个套环194，以及与若干个套环194均连接的若干个连杆195，若干个连杆195绕套环194周向间隔设置。如此，线圈骨架19的结构简单，材料节省。具体而言，套环194与连杆195为一体化结构，结构稳定性较好。在一个实施例中，所述的加热相变反应釜还包括螺旋输送轴图中未示意出。螺旋输送轴可转动地设置于衬套管12内，驱动螺旋输送轴转动时可将物料从输送管10的一端输送到输送管10的另一端。物料在输送管10内移动过程中，在移动到不同部位时的环境温度不同，能依次经前段部位进行例如脱水处理，经中段部位进行裂解反应处理，以及经后段部位进行炭化反应处理，前段部位、中段部位及后段部位之间依次衔接，工作效率较高。其中需要说明的是，感应线圈20通电能使得金属换热介质产生热量是利用了中频感应加热原理，即腔室11内的不同金属不同的相变点作为金属换热介质，当通过导体环路感应线圈20所包围的磁通量发生变化时，感应线圈20中就会产生感应电势。同样，处于交变磁场中的导体金属换热介质，受电磁感应的作用也产生感应电势，在导体中形成感应电流涡流，感应电流克服导体本身的电阻而产生焦耳热，用这一热量加热导体金属换热介质本身，使其升温、熔化相变，达到热加工的目的。此外，物质从固态转变为液态的过程中，固态物质不断吸收热量，温度逐渐升高，这是量变的过程；当温度升高到一定程度，即达到熔点时，再继续供给热量，物质就开始由固态向液态转变，这时就发生了质的变化。虽然继续供热，但温度并不升高，而是固液并存，从而便能将物质的发热温度控制为熔化状态时的温度。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种加热相变反应釜，其特征在于，包括：输送管，所述输送管的管壁上设有腔室，所述腔室内用于装入金属换热介质；与感应线圈，所述感应线圈套设于所述输送管外，所述感应线圈通电时用于使所述金属换热介质发热并熔化。2.根据权利要求1所述的加热相变反应釜，其特征在于，还包括设置于所述感应线圈与所述输送管之间的保温绝缘层，所述保温绝缘层设于所述输送管外，所述感应线圈套设于所述保温绝缘层外。3.根据权利要求1所述的加热相变反应釜，其特征在于，所述输送管包括衬套管与外壁管，所述外壁管套设于所述衬套管外，所述外壁管的内侧壁与所述衬套管的外侧壁之间设有间隔，且所述外壁管与衬套管之间设有第一封堵环与第二封堵环，所述第一封堵环、所述第二封堵环、所述外壁管的内侧壁及所述衬套管的外侧壁之间配合围成所述腔室。4.根据权利要求1所述的加热相变反应釜，其特征在于，所述腔室为两个以上，两个以上所述腔室沿着所述输送管的轴向方向依次设置；所述感应线圈为两个以上，两个以上所述感应线圈与两个以上所述腔室一一相应设置。5.根据权利要求4所述的加热相变反应釜，其特征在于，所述输送管包括衬套管与外壁管，所述外壁管套设于所述衬套管外，所述外壁管的内侧壁与所述衬套管的外侧壁之间设有间隔，且所述外壁管与衬套管之间沿着所述输送管的轴向方向依次设有第一封堵环、一个以上隔环及第二封堵环，所述第一封堵环、所述第二封堵环、一个以上隔环、所述外壁管的内侧壁及所述衬套管的外侧壁之间配合围成两个以上所述腔室。6.根据权利要求5所述的加热相变反应釜，其特征在于，所述第一封堵环、一个以上所述隔环及所述第二封堵环与所述外壁管或所述衬套管为一体化结构。7.根据权利要求5所述的加热相变反应釜，其特征在于，所述衬套管的导热能力大于所述外壁管的导热能力。8.根据权利要求5所述的加热相变反应釜，其特征在于，所述衬套管为紫铜合金；所述外壁管为奥氏体不锈钢或合金铸铁。9.根据权利要求1所述的加热相变反应釜，其特征在于，所述输送管的外侧壁上设置有与所述腔室相连通的介质注入口。10.根据权利要求1至9任意一项所述的加热相变反应釜，其特征在于，还包括设置于所述感应线圈与所述输送管之间的线圈骨架，所述线圈骨架设于所述输送管外，所述感应线圈套设于所述线圈骨架上。

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