CN103842102B - 带有三维搅拌机构的废弃物处理装置 - Google Patents

Abstract

一种带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，包括密闭容器、进料投入单元、蒸汽喷出单元、具有一个通过轴承支承在密闭容器中央部位的旋转轴(1)的搅拌单元和具有废料排出口(5)、开闭球阀(9)的出料单元；所述搅拌单元还有支承板(2)、外螺环(3)、桨叶(4)，所述出料单元还设有补位板(6)及驱动机构。由于所述外螺环(3)和所述桨叶(4)运动方向相反，避免了常规搅拌机构搅拌时物料运动形式单一的状况，搅拌不充分留有死角及物料易堆积的问题；由于采用了补位板(6)，且均压管路保证密封容器与补位板驱动机构中间腔体相同的压力，补位板(6)的两面不会有压力差，补位板(6)的开启与闭合无外加阻力，同时避免物料在压力差的作用下从补位板(6)的缝隙中下移。

Description

带有三维搅拌机构的废弃物处理装置

技术领域：

本发明涉及一种废弃物的处理装置，更具体地说涉及一种带有三维搅拌机构的废弃物处理装置。

背景技术：

在现有技术中，中国发明专利公报于2008年5月21日公开了公开号为CN10`84560A，申请号为200580049929.2名称为“有机系废弃物的处理装置及液体分离回收方法”的发明专利，该装置由密闭容器、进料投入单元、蒸汽喷出单元、搅拌单元、出料单元组成。该装置存在二个重大的缺陷，使其不能很好地运转：其一是，所述搅拌单元包括旋转轴和搅拌叶片，旋转轴横向较长地设置在密闭容器内并被轴支承为可旋转，搅拌叶片安装在旋转轴上并具有在该旋转轴的周向上变宽的部位，从搅拌叶片的旋转轴到叶片前端的长度如下地形成：与密闭容器的横倒的桶型形状相对应，而在旋转轴的长度方向的中央位置较长，随着向两端侧而逐渐变短。该机构的不足之处是：废弃物装入密闭容器内因重力的作用堆积在密闭容器的底部，在呈螺旋叶片及重力的推动下的运动轨迹几乎为一直线，无法形成翻转、挤压、搅拌，其与高温高压下的蒸汽接触不充分，所期待的水解、催化、萃取、细化各种理化反应未能有效地进行，故延长了反应的时间、效率低下，整个运转情况不理想，不能达预期的效果。其二是，所述出料单元由排出口、排出筒、开闭机构组成，所述开闭机构为一球阀，排出口在反应釜中央的下底，向下依次连接排出筒、开闭机构。该结构的不足之处是：开闭机构球阀的进料口低于排出口，该段留有的空间会填满物料，当密闭容器内物料进行反应时，填堵的这部分物料无法参与搅拌、反应，造成出料中参杂有未进行反应的物料，影响了物料反应后尾产物的质量。另外更为严重的是在物料被搅拌的同时，填堵在该段留有的空间内的物料会逐渐被压实，当打开开闭机构的球阀时该部分被压实的物料无法排除，导致卸料困难，难以维持正常生产。鉴于上述二点的不足，废弃物处理装置难以形成生产能力，需加以改进。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种结构更为合理、搅拌能令废弃物更为充分地与高温高压蒸汽相混合反应、卸料无障碍、生产效率高的带有三维搅拌机构的废弃物处理装置。

本发明的目的是通过以下措施来实现：一种带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，包括密闭容器、进料投入单元、蒸汽喷出单元、具有一个通过轴承支承在密闭容器中央部位的旋转轴的搅拌单元、和具有废料排出口、开闭球阀的出料单元，其特征在于，所述搅拌单元还有支承板、外螺环、桨叶；所述支承板以旋转轴位于容器中央位置为中心点左/右对称依次按90度相位差等间距地非对称安装在旋转轴上，所述非对称安装在旋转轴上的支承板分割成长支承板及短支承板，以中心点的支承板为起始点左/右两侧的长支承板端部与其相应旋转方向的外螺环相连接，其左/右两侧的短支承板与桨叶相连接，所述左/右两侧短支承板上的左/右桨叶形成一对间断的螺环，间断的螺环方向与前述同侧的外螺环方向相反；所述出料单元还设有补位板及驱动机构，所述补位板及驱动机构由机架体、气缸及活塞杆、双连杆、补位板、底板、下导轮及导轨、侧向导轮及导板所组成，所述补位板与废料排出口相吻合，双连杆分别与补位板、底板铰接连接组成平行四边形连杆构件，底板底部安装有下导轮可沿安装在机架体两侧的导轨上滑移，侧向导轮安装在补位板端缘，导板位于排出口与侧向导轮相对的一边，气缸安装在机架体外，气缸活塞杆与底板铰接连接；所述机架体呈三通型，其直通道入口安装在废料排出口下方与反应釜连接成一体，所述补位板驱动机构安装在机架体中间腔体内，气缸活塞杆位于伸出最大位置时前述平行四边形连杆构件呈矩形状，位于矩形状顶部的补位板与废料排出口齐平，气缸活塞杆位于收缩最小位时，平行四边形连杆构件呈收缩状让出机架体直通道，开闭球阀安装在机架体直通道出口处。

所述搅拌单元支承板分割成长支承板及短支承板的长度之比为2∶1。

所述安装在密封容器中央位置的旋转轴上的支承板的长支承板、短支承板垂直于旋转轴轴心线。

所述安装在密封容器中央位置的旋转轴上的支承板左右两侧的支承长板在其长度2/3处发生扭转，扭转面的角度与螺环的升角一致。

所述安装在密封容器中央位置的旋转轴上的支承板左右两侧的支承短板与旋转轴轴心线成45度角，其角度方向与桨叶方向一致。

所述补位板及驱动机构的机架体与密闭容器之间安装有均压管路，所述均压管路由截止阀、及与截止阀两端相连接的两侧管路组成，一侧管路接补位板及驱动机构的机架体，另一侧管路接密闭容器。

所述补位板表面具有与废料排出口相同的曲面。

与现有技术相比，由于采用了本发明提出的带有三维搅拌机构的废弃物密闭容器，进入密闭容器内的废弃物在外螺环的推动下由密闭容器中心向两端运动，同时由于安装在短支承板上的桨叶旋向与外螺环相反，因此中间层的物料在内桨叶的推动下由密闭容器两端向中心运动，并同时沿密闭容器径向进行圆周上/下翻转，密闭容器内的全部物料就在轴向和径向圆周上下不停地进行运动、翻转，大大提高了物料的搅拌效率，避免了常规搅拌机构搅拌时物料运动形式单一的状况、搅拌不充分留有死角及物料易堆积的问题。同时，由于出料单元增设的补位板及驱动机构，密封容器加料及反应时，补位板及驱动机构的补位板位于废料排出口位，补位板表面具有与废料排出口相同的曲面，故不会有物料堆积在废料排出口处，也不会因搅拌而压实，卸料通畅无阻，且均压管路保证密封容器与补位板驱动机构中间腔体相同的压力，补位板的两面不会有压力差，补位板的开启与闭合无外加阻力，同时避免物料在压力差的作用下从补位板的缝隙中下移。本发明结构设计合理，杜绝了废弃物搅拌物料混合的死角，令废弃物更为充分地与高温高压蒸汽相混合反应、卸料排不出的现象，生产更为通畅，生产效率取得了长足的进步。

附图说明：

图1是本发明提出的一个实施例横截面结构示意图。

图2是图1实施例在搅拌装置的运作下物料的运动方向。

图3是图1实施例补位板与密封容器废料排出口齐平示意图。

图4是图1实施例补位板呈收缩状让出机架体直通道示意图。

图5是图1实施例补位板呈收缩状态示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对具体实施方式作详细说明：

在图1所示本发明的一个实施例中，一种带有三维搅拌机构的废弃物反应釜，其包括：密闭容器、进料投入单元、蒸汽喷出单元、搅拌单元、出料单元。所述搅拌单元具有旋转轴1，支承板2、外螺环3、桨叶4，所述支承板2以旋转轴位于容器中央位置为中心点左/右对称依次按90度相位差等间距地非对称安装在旋转轴1上，所述非对称安装在旋转轴上的支承板分割成长支承板21及短支承板22，以中心点的支承板的长支承板为起始点左/右两侧的长支承板21端部与其相应旋转方向的外螺环3相连接，其左/右两侧的短支承板22与桨叶4相连接，所述左/右两侧短支承板22上的左/右桨叶形成一对间断的螺环，间断的螺环方向与前述同侧的外螺环方向相反。

本发明进一步采取如下措施：所述支承板2分割为长支承板21及短支承板22的长度之比为2∶1。按这样的比例方式实例中的外螺环翻动、推移物料层与桨叶形成的一个间断的螺环反向翻动、推移物料层大致相仿趋于平衡，可达到最佳效果。

所述安装在密封容器中央位置的旋转轴上的支承板的长支承板、短支承板垂直于旋转轴轴心线，该结构使得位于反应釜中间部位的物料进行圆周上、下翻转。所述安装在密封容器中央位置的旋转轴上的支承板左右两侧的支承长板在其长度2/3处发生扭转，扭转面的角度与螺环的升角一致，以及安装在密封容器中央位置的旋转轴上的支承板左右两侧的支承短板与旋转轴轴心线成45度角，其角度方向与桨叶方向一致。采取这种做法使得外螺环及一个间断的螺环运动阻力小，便于物料流的翻转、推移。

本发明搅拌单元的工作过程如下：在密封容器内装入固态物料进行反应时，搅拌系统在搅拌动力系统的带动下进行工作旋转，位于密封容器中部的物料由外螺环推动由密封容器中心向两侧运动，由于外螺环与同侧的内桨叶旋向相反，因此内侧的物料在内桨叶的推动下由密封容器两端向中心运动，并同时沿密封容器径向进行圆周上下翻转，密封容器内部的全部物料就在轴向和径向圆周上不停地进行运动、翻转，物料搅拌效率大大提升，避免了常规搅拌系统在工作时物料运动形式单一，搅拌不充分有死角及物料易堆积的问题。在物料反应结束进行出料时，搅拌系统向相反方向进行旋转，物料在外螺环推动下由密封容器两端向中间运动，在经过密封容器中间的出料口时，物料靠重力自然排出，由于外螺环为连续环状，圆周上与密封容器的筒体内径之间留有很小间隙，因此可以确保反应后的物料被连续地全部推到釜体的出料口排出，不会残存物料。

本发明的搅拌单元由于具有使密封容器内部的全部物料进行交叉运动及同时进行翻转搅拌，而且作为外螺环、内桨叶的支承板为板状结构，在反应搅拌时参与对物料进行翻转搅拌，使得釜内物料能够充分参与反应。同时避免了单片搅拌叶结构中物料搅拌不够的现象。

图3～图5给出了出料单元补位板及驱动机构的结构示意图。图中，所述出料单元具有废料排出口5、补位板6及驱动机构、开闭球阀9。所述补位板6及驱动机构由机架体71、气缸72及活塞杆73、双连杆74/75、补位板6、底板77、下导轮78及导轨79、侧向导轮80及导板81所组成，所述补位板6与废料排出口5相吻合，双连杆74/75分别与补位板6、底板77铰接连接组成平行四边形连杆构件，底板77底部安装有下导轮78可沿安装在机架体71两侧的导轨79上滑移，侧向导轮80安装在补位板6端缘，导板81位于排出口5与侧向导轮80相对的一边，气缸72安装在机架体71外，气缸活塞杆73与底板77铰接连接；所述机架体1呈三通型，其直通道入口安装在废料排出口5下方与密封容器连接成一体，所述补位板6及驱动机构安装在机架体71中间腔体内，气缸活塞杆73位于伸出最大位置时所述平行四边形连杆构件呈矩形状，位于矩形状顶部的补位板6与废料排出口5齐平，气缸活塞杆73位于收缩最小位时，平行四边形连杆构件呈收缩状让出机架体71直通道，开闭球阀9安装在机架体71直通道出口处。本发明还采取如下措施：所述补位板6及驱动机构的机架体71与密闭容器之间安装有均压管路8，所述均压管路8由截止阀、及与截止阀两端相连接的两侧管路组成，一侧管路接补位板及驱动机构的机架体，另一侧管路接密闭容器。均压管路使得补位板上、下两面的压力相等，一方面补位板的开启与闭合无外加阻力，另一方面可避免物料在压力差的作用下经过托料板与物料出料口之间的缝隙进入补位板驱动机构的机架体中间空腔。

本发明的补位板及驱动机构是这样工作的：在密封容器未进入物料前，由双连杆分别与补位板、底板铰接连接组成平行四边形连杆构件呈收缩状让出机架体直通道，当气缸得指令其活塞杆徐徐伸出，推动底板上的导轮沿导轨滑移，呈平行四边形连杆构件保持不变，当呈平行四边形连杆构件的补位板侧导向轮与导板相触后，双连杆既作平移又作转动，补位板不再作平移而是沿导板上升，直至双连杆为垂直位时补位板与物料排出口齐平，此时可进料、搅拌。密封容器工作时打开均压管路阀门，令补位板上、下两面的压力相等。密封容器工作结束时气缸得指令将活塞杆徐徐收回，底板上的导轮沿导轨滑移，补位板下降，随之作水平移动让出机架体直通道，物料经直通道再经开闭球阀排出反应釜。

上述实施例并不构成对本发明的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，包括密闭容器、进料投入单元、蒸汽喷出单元、具有一个通过轴承支承在密闭容器中央部位的旋转轴的搅拌单元、和具有废料排出口、开闭球阀的出料单元，其特征在于，所述搅拌单元还有支承板、外螺环、桨叶；所述支承板以旋转轴位于容器中央位置为中心点向左侧、向右侧旋转依次按90度相位差等间距地非对称安装在旋转轴上，所述非对称安装在旋转轴上的支承板分割成长支承板及短支承板，以中心点的支承板为起始点左侧、右侧的长支承板端部与其相应旋转方向的外螺环相连接，其左侧、右侧的短支承板与桨叶相连接，所述左侧、右侧短支承板上的左侧、右侧的桨叶形成一对间断的螺环，间断的螺环方向与前述同侧的外螺环方向相反；所述出料单元还设有补位板及驱动机构，所述补位板及驱动机构由机架体、气缸及活塞杆、双连杆、补位板、底板、下导轮及导轨、侧向导轮及导板所组成，所述补位板与废料排出口相吻合，双连杆分别与补位板、底板铰接连接组成平行四边形连杆构件，底板底部安装有下导轮可沿安装在机架体两侧的导轨上滑移，侧向导轮安装在补位板端缘，导板位于排出口与侧向导轮相对的一边，气缸安装在机架体外，气缸活塞杆与底板铰接连接；所述机架体呈三通型，其直通道入口安装在废料排出口下方与反应釜连接成一体，所述补位板驱动机构安装在机架体中间腔体内，气缸活塞杆位于伸出最大位置时前述平行四边形连杆构件呈矩形状，位于矩形状顶部的补位板与废料排出口齐平，气缸活塞杆位于收缩最小位时，平行四边形连杆构件呈收缩状让出机架体直通道，开闭球阀安装在机架体直通道出口处。

2.根据权利要求1所述的带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，其特征在于，所述搅拌单元支承板分割成长支承板及短支承板的长度之比为2∶1。

3.根据权利要求1所述的带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，其特征在于，所述安装在密闭容器中央位置的旋转轴上的支承板的长支承板、短支承板垂直于旋转轴轴心线。

4.根据权利要求1所述的带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，其特征在于，所述安装在密闭容器中央位置的旋转轴上的支承板左右两侧的长支承板在其长度2/3处发生扭转，扭转面的角度与螺环的升角一致。

5.根据权利要求1或2所述的带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，其特征在于，所述安装在密闭容器中央位置的旋转轴上的支承板左右两侧的支承短板与旋转轴轴心线成45度角，其角度方向与桨叶方向一致。

6.根据权利要求1或2所述的带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，其特征在于，补位板及驱动机构的机架体与密闭容器之间安装有均压管路，所述均压管路由截止阀、及与截止阀两端相连接的两侧管路组成，一侧管路接补位板及驱动机构的机架体，另一侧管路接密闭容器。

7.根据权利要求6所述的带有三维搅拌机构的废弃物处理装置，其特征在于，所述补位板表面具有与废料排出口相同的曲面。